根據卞樹棠所供秦應麟夫婦分別居住的兩處住地、情報組及架設電臺的地址，趙繼統分析，在農村開展偵察工作，偵察員很難隱蔽，指示立即破案。
9月1日晚，北京市公安局、天津市公安局、河北省公安廳參戰的偵察人員統一由李廣祥指揮，兵分三路展開行動：一路由曹純之帶隊去乃慈府街逮捕秦應麟、卞書蘭；一路由成潤之帶隊去前門外某貨棧逮捕情報組人員；另一路由天津市公安局副局長張有恆帶隊去通縣垛子村逮捕報務員、譯電員並搜查電臺。
曹純之等當晚就抓住了秦應麟、卞書蘭。成潤之等到前門外某貨棧，事前已掌握那裡潛伏着四個情報員，但只抓到了李慕仁、李光琴、鈕益惠三人。
成潤之等回到偵察科後說，樑錫增外出，沒有抓到。曹純之說，樑錫增是河北某縣樑各莊人，趕快用電話通知河北省公安廳去緝拿。成潤之立刻給河北省公安廳打電話，請他們派人去抓。
因報務員孫毓清等已於8月31日接到秦應麟的報警信，當晚即將電臺拆卸埋藏在鈕益培家，9月1日早晨逃跑。所以，到通縣垛子村去搜查電臺，逮捕報務員、譯電員的張有恆副局長等撲了空。
9月2日早晨，張有恆把去通縣垛子村撲空的情況向李廣祥、蘇玉涵作了彙報。李廣祥、蘇玉涵請示趙繼統後，又從正在偵察國際間諜李安東案的偵察組抽調了一部分人，配合張有恆副局長一路人馬，到通縣垛子村附近的莊稼地裡及各路段搜查堵截。直到晚上，纔在公路邊莊稼地裡的一棵大樹下抓到了劉景惠、鈕益培、鈕益海。
根據他們供出的地址，當天夜裡就在北京市區抓到了報務員孫毓清。河北省公安廳也於當天抓到了樑錫增。至此，全案主犯、從犯全部落網。
從鈕益培家搜查出“保密局直屬天津特別組”ＣＭＳ美製特工收報機、發報機各一部，收發報登記簿各一份，密碼本四本（“天密”、“美密”、“毓密”、“安密”），波長呼號表，電臺零部件，特務身份證明書以及履歷表等。
從乃茲府街10號院卞書蘭住處，搜查出蔣介石、陳誠、毛人鳳發給秦應麟的特務委任狀三件，來往電報底稿179件（收100件，發56件，待發底稿23件）。電報種類包括人字（內部人事）、情字（軍事情報）、治字（政治情報）、經字（經濟情報）四種。
逮捕秦應麟之後，辦案人員在乃茲府街４號秦應麟的住處沒有搜查到什麼罪證，但在鈕益培家搜出的美製ＣＭＳ電臺引起了他們的注意。因爲美製ＣＭＳ電臺是第二次世界大戰時美國海軍的制式裝備，一般的潛伏特務使用的都是小型的美製直交流１５瓦電臺。秦應麟的“天津特別組”怎麼會使用這麼大的電臺？
他的這種大型電臺是從哪裡取來的？錢健鋼和預審員老孫把秦應麟帶去看守所，連夜對其進行審訊：“秦應麟，北京解放前，你是保密局淶源組組長，是對我們晉察冀革命根據地進行罪惡破壞活動的老特務。你早知道，我們對反革命分子有‘坦白從寬，抗拒從嚴’的政策，蔣介石樹倒猢猻散的時候，你不來向**登記，立功贖罪，反而逃到臺灣，繼續當特務。這就是你不知悔改、死心塌地與人民爲敵的鐵證。這次又潛回北京、天津組建‘保密局直屬天津特別組’，收集我軍政情報，你犯下了滔天罪行，再不翻然悔悟，老實交代，你將和‘保密局直屬北平潛伏臺’臺長計兆祥一樣受到嚴厲懲辦。”
秦應麟一聽歷數他的罪惡，又聽到他將和“北平潛伏臺”臺長計兆祥一樣受到被槍斃的嚴厲懲辦，當即滿頭冒汗，撲通跪在地上連連磕頭說：“我老實交代，徹底悔過，認罪服法，請求長官寬大。”
老孫問道：“你們使用的電臺是從哪裡來的？”
秦應麟哆哆嗦嗦地說：“事情要從頭說起。自從人民**偵破保密局‘北平潛伏臺’之後，李克農命令計兆祥給毛人鳳發電報，當時保密局的校官以上特務，正在局部開會。毛人鳳收到電報暴跳如雷，並連聲大喊大叫：‘再派人建臺！再派人建臺！’”
美國顧問包瑞德也十分頹喪。我們坐在外屋聽的人，都提心吊膽，互相嘀咕，這一下不知道又輪到誰去送死了。我們見得多了，定了誰潛回大陸，誰就得去，如果不去，就會被立即處死。
去的不是登陸時被擊斃，就是登陸後被活捉。就算勉強潛入北平、天津也免不了被共產黨偵破逮捕。因此，大家都怕輪到自己的頭上。
就在第二天，毛人鳳突然把我叫去，說我是老手，有經驗，叫我潛回平津地區建臺。我哪敢說不去。如果說不去，我不是當時就找死嗎？我表示服從命令。毛人鳳很高興地對我說，用萬能臺對付共產黨我們失敗了，還得用你的老經驗，組、臺分開，分散隱蔽比較妥當。
我說，我的報務員項藝已被共產黨逮捕，我又不會報務，是個困難。毛人鳳說：“你在平津關係多，走時帶個報務員去，你隱蔽起來，幕後指揮情報員、通訊員、報務員和你的舊關係活動，就萬無一失了。”
我又說：“我原來的電臺，在羅世運、項藝被捕後已被共產黨收繳了，咱們帶電臺到大陸去的都失敗了，這個事怎麼辦纔好？”
爲這事毛人鳳皺了眉頭，在屋裡來回轉個不停。我想如果電臺解決不了，我就可能不去了。這時候美國顧問包瑞德說話了，經過翻譯，大意是：北平解放前，美國戰略情報局在那裡有五部電臺。
美國戰略情報局撤出北平時，把這五部電臺給張××掩護起來了，你到北平可以找張××要一部使用。我用來收發報的電臺就是從張××家取出的美國戰略情報局專用的美製ＣＭＳ電臺。
老孫繼續問道：“你還掩蓋什麼？那四部美製特工電臺你還沒有交代，哪裡去了？”
秦應麟回答：“我不掩蓋，我徹底向長官交代。要是那四部美製特工電臺張××沒有轉移，就還在張××家放着。”