国际反帝情报组织给日伪带来了直接威胁，日伪当局加强了对地下电台的搜查，强化对情报组织的侦破，终于使东北地区的反帝情报组织遭受到严重破坏。
虽然张永兴的秘密电台隔一段时间就更换频率和密码，但齐齐哈尔宪兵队特高课还是发现了它的一些规律，带测向仪的特高课汽车整日穿梭在齐齐哈尔的大街小巷。日本宪兵队、特搜班开始挨家挨户大搜查。1936年11月，由于叛徒的出卖，张永兴、张克兴等10余名情报人员被捕。敌人从张永兴仁惠胡同的住宅中搜查出几百份从日军内部搜集的军事机密文件以及无线电收发报机、照相机和化装用具等。此案在关东军司令部引起极大震动，关东军宪兵司令东条英机立即派遣谍报专家前往齐齐哈尔调查此案，1937年1月5日，张永兴、张克兴等8名国际情报战士被枪杀。
81937年10月，哈尔滨情报站李文清前往前苏联伯力送情报，在返回途中，在船上被日军搜身时发现活动经费及可疑物品，将其逮捕。敌人顺藤摸瓜，将情报站组长朱国钧和成员李千元、徐子远、任子清逮捕。朱国钧供出了情报组织的机密。为此，齐齐哈尔情报组迅速转移电台，有关情报人员也隐蔽起来。1938年3月齐齐哈尔情报组便停止了工作。
1942年，牡丹江情报站也被敌人破获，电台被日本宪兵查获，工作人员张慧忠、龙桂洁夫妇被抓。同时，设在牡丹江的另一处电台也被敌人查获，情报人员被捕，张慧忠等5人被特别输送到哈尔滨“七三一”部队杀害，作为细菌活体实验的标本。
共产国际情报组织中国支队还发展了一批知识分子和伪满政府官员担任情报员，为了做到长期隐蔽，他们都有合法的职业为掩护，开展情报搜集，赵云溪在伪满洲国龙江公署当职员，许志岚在日军机场附近开办养鸡场，严福海在火车站附近经营鸿发园饭馆。他们以这些身份为掩护，获取了大量重要情报，其中就包括日军军事要塞工程的情报。
日本在中国东北军事要塞工程，自诩“东方马奇诺防线”，他的军事功能、建筑规模远远超过了马奇诺防线。它一共有 17 处要塞，这17处要塞从勘察、设计、施工到运营，日军是在秘密的状态下进行的。就是这样隐蔽的军事要塞，被齐齐哈尔情报站的情报人员侦察得清清楚楚。
要塞每年都要派测绘兵进行检查。情报站就利用这一情况，由情报站的金俊太、巴音格勒化装成测绘兵，说着流利的日语骗取日军的信任，详细地勘察了要塞的各个角落。金俊太、巴音格勒等人对勋山等多出山口军事要塞，大肚川弹药库，东宁铁路及车站，老黑山飞机库等，不仅画图标明，还照相成册，将所有情报及时呈送苏军统帅部。
1939年，庄克仁带领哈尔滨情报站的几名情报员到距奉天30里的白塔堡村，临时租了两间民房，以开煤球铺为名，悄悄设立地下电台。他们发一次报换一个地方，每次转移电台都要冒很大风险，有一次转移时，庄克仁让妻子张玉侠将电台放在襁褓中，躲过了敌人的搜查。
做军事情报工作，等于和死神做伴，牺牲生命是他们无悔的的选择。张永兴在敌人的酷刑和威逼利诱下，对共产国际情报组织中国支队的情况只字不提。敌人又将他的妻子带到监狱，张永兴对妻子说： “我知道他们叫你来，是想让你劝我叛变，这是不可能的，日寇侵略了我们的国家，国仇家恨我怎么能背叛呢？我死后将我的血衣留着，让孩子们经常看看，为我报仇。”1937年1月5日，日本侵略者将张永兴等 8人拉到齐齐哈尔西郊杀害。
像张永兴烈士一样的情报员还有很多。1940年6月24日，赵国文在大连被捕，无论敌人怎样严刑拷打，赵国文都守口如瓶，严守秘密。7月3日，邹立升在大连家中被捕，他的双腿被敌人打得红肿，不能弯曲走路，但他始终严守党的秘密。8月15日，纪守先在上海被捕，他受尽折磨，宁死不屈，在狱中写到：身入狱，志愈坚，头可断，志不转，死无憾，鼓舞了狱中同志的斗争意志。秋世显是秋瑾的侄孙，被捕后被伪警察夹断了手指、烧毁了面容，年仅28岁就牺牲在狱中。1942年12月9日，邹立升等9人在大连日俄监狱被日军杀害，在爆破大肚川弹药库时，金俊太失踪，巴音格勒触雷牺牲。
先烈们的血没有白流，1945年，世界反法西斯战争进入最后阶段，1945年8月9日0时10分，苏联远东军共150万人在1700公里的中苏边境上，从3个方向跨过国界，义排山倒海之势向日本关东军发起攻击。由于前期情报准确无误，使苏军的火箭炮准确地找到一个个要塞的位置，仅用3分钟就摧毁了日本关东军的地表工事，日本侵略者苦心经营的中国东北地区很快就回到了中国人民手中。
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