В этот период возросло и число разведчиков-нелегалов, их заграничных шефов, сотрудников других номенклатурных категорий, военнослужащих, отказавшихся от сотрудничества с «органами», ставших на путь открытого предательства или в силу других обстоятельств решивших переметнуться на сторону противника. Среди них был и агент иностранного отдела ГУГБ НКВД Вальтер Кривицкий.
В октябре 1937 г. из заграничной командировки отказался вернуться директор Лондонского отдела Интуриста Арон Шейнман, бывший нарком внешней и внутренней торговли Советского Союза, председатель правления союзного Госбанка и замнаркома финансов СССР. Опасность от невозвращенца исходила прежде всего из факта знания им работы советских агентов под прикрытием в системе Внешторга. Имел он и непосредственное отношение к шифропереписке с центром. В следующем году, воспользовавшись беспечностью сослуживцев, с территории Монголии к японцам бежал работник штаба 36-й пехотной дивизии майор Фронтямар Францевич. Имея, как и Шейнман, по служебным обязанностям доступ к шифрам и кодам, перебежчик все доступные секретные материалы прихватил с собой. Знал он и дислокацию частей и подразделений дивизии, ее боеспособность, укомплектованность личным составом и т. д.
Мучительную «головную боль» у высшего руководства страны вызвал пеший переход из Манчжурии к тем же японцам начальника Управления НКВД по Дальневосточному краю комиссара ГБ 3-го ранга Генриха Люшкова. Факт предательства особенно потряс «железного наркома» Н. Ежова, который не только был его прямым начальником, но и не раз публично ставил в пример другим «умелого чекиста» Люшкова. Главной причиной удариться в бега стала реальная угроза оказаться в застенках родного ведомства. Будучи хорошо осведомленным о сокровенных тайнах НКВД, бывший начальник Управления выдал все: наличие советской агентурной сети, сведения об организации шифровальной связи, структуре органов госбезопасности и т. д. Незавидной оказалась и дальнейшая судьба перебежчика. Под именем Ямогучи Тосикудзе, будучи уже гражданином Японии, в 1945 г. после вступления советских войск в Маньчжурию Люшков подвергся ликвидации предыдущими хозяевами. Причина была прозаической: боязнь, что вчерашний агент на сей раз выдаст уже их секреты.
Наиболее «урожайным» по количеству побегов за границу выдался 1938 г. Опасаясь ареста, в США очутился резидент ИНО НКВД в Испании Александр Орлов (Лейба Фельбинг). Под именем Берга в Америке он прожил более тридцати лет. Умер в 1974 г., сообщив будущим союзникам СССР в войне с Германией, а затем и противникам в «холодной», все, что знал о способах и методах работы советских спецслужб. В том же году его примеру последовал в свое время работавший во Франции, Швейцарии и Испании нелегал НКВД Матвей Штейнберг. Причина сдачи им «позиций» была аналогичной Орлову.