1942年2月20日夜晚，美国反间谍人员发现了一封可疑的邮件，因为该邮件的地址是德国间谍“投递”情报地址中的一处。为此，美国联邦调查局立即对此展开调查。
一个专门研究密写墨水的专家用一块浸透化学药剂的海绵查出了在打字纸空白处密写的情报，内容是纽约港内担任护航的军舰以及货船的情况。
在以后的10天之内，反间谍人员又发现了第2封和第3封信。这些信都是在纽约的邮政局投寄的。这是否意味着这个间谍住在纽约呢？此人长相怎样？联邦调查局一无所知。
一天晚上，当一名特工人员审查这些信的影印件时，忽然发现有一封信的某些段落的细节非常奇特，其中大部分纯属作者的虚构，但一些日常琐事也可能反映作者的真实情况。于是，这个特工人员怀着兴奋的心情，摘录了他认为是真实的那些内容：该人已结婚，有自己的房子，有一只患过瘟热病的狗，每天总是在早晨七八点之间离开家，最近他换了一副眼镜。此外，他是一个空袭民防队的队员。
在纽约市总共有98338名空袭民防队员，联邦调查局对已婚、有住宅、养狗、戴眼镜者重点进行审查。
4月14日夜间，特工人员又截获了第12封信。检查人员从这封信里发现这样一段文字：“我们在埃斯托利尔海滩度过的那些美好的日子……”埃斯托利尔！联邦调查局知道这个地方，那是里斯本郊外几千米的海滨避暑胜地。
于是，联邦调查局召开会议，决定查出从1941年春天以来从里斯本进入美国的每个美国公民和外国人，用信上的签字笔迹作为调查的标准。
次日早晨，调查局的手迹专家带着要搜捕的间谍签名影印件，开始了查阅成千上万张海关申报单的工作，因为每个上岸的人都必须填报海关行李申报单。
1943年6月9日晚上9时，一个特工人员从纽约海关办事处的卷宗堆里抽出了一张申报单，这是第4881张。当他注意到申报单底部的签名时，厌倦情绪顿时消失了。他把这张申报单置于放大镜下，出现了同密信的签名完全相同的带环的“I”、同样倾斜的“e”和完全一样斜写的“s”。最后，专家们作出了结论：这个民防队队员的名字叫做欧纳斯特·弗·莱密兹。此人住在纽约斯塔顿岛，牛津123号。一小时之后，几个特工人员赶到牛津123号，开始严密监视这所房子。清晨7时15分，一名高个儿的瘦削男人戴着一副眼镜，从门里走出来。可疑分子在离住所不远的地方，转身进入一家餐厅，开始擦地板。在以后的16个昼夜，特工人员发现了人们谈论他的许多事情。比如，他是本区一个民防队队员；他有一条狗，但因患瘟热病于去年夏天死掉了。至此，疑点渐渐集中在欧纳斯特·弗·莱密兹身上。
1943年6月27日早晨8时，莱密兹被带到联邦调查局的办公室。大量事实俱在，他只得在一份招供书上签字画押。
