29 июня 1942 года Гоменюка вновь переправили через линию фронта. Теперь советский разведчик уходил в тыл врага из города Сегежа под видом агента разведки противника, возвращавшегося на свою сторону после успешного выполнения задания в тылу советских войск.
Перед ним была поставлена задача глубже внедриться в разведку противника, продолжать сбор сведений о замыслах врага, об агентах, подготовленных к заброске в расположение и на коммуникации войск Карельского, Ленинградского и Волховского фронтов со шпионско-диверсионными заданиями. По возможности, после тщательного и всестороннего изучения, вести работу по склонению заслуживающих доверия агентов из числа советских военнопленных к явке с повинной.
После перехода нейтральной полосы Гоменюк вышел к переднему краю вражеской обороны. Был задержан противником и доставлен в город Медвежьегорск. Здесь Степан заявил о своей принадлежности к агентурному аппарату майора Раски, назвал свой псевдоним — Морозов. Когда это заявление было подтверждено, его принял полковник, начальник Медвежьегорского гарнизона. В разговоре с агентом Морозовым полковник проявил интерес к маршруту его движения, к советским воинским частям, которые встретились на его пути, их численности и вооружению. На вопросы полковника последовали довольно обстоятельные ответы, вполне удовлетворившие его. Разумеется, это были дезинформационные данные, полученные чекистами из штаба фронта и переданные разведчику для введения противника в заблуждение.
Прошло немного времени, и агент Морозов выехал из Медвежьегорска в сопровождении лейтенанта на машине, присланной за ним майором Раски. Лейтенант доставил его в поселок Коссалма, находившийся в тридцати пяти километрах от Петрозаводска, куда недавно передислоцировалась разведывательная школа, в стенах которой Гоменюк в течение трех месяцев осваивал шпионско-диверсионные науки. Теперь школа размещалась на берегу озера в здании бывшего дома отдыха. Гоменюка поместили в отдельную комнату.
Не прошло и часа, как его вызвал к себе шеф школы майор Раски. Он усадил агента в кресло, поздравил его с благополучным прибытием.
— А теперь, — любезно предложил майор, — расскажите, как прошел рейд, удалось ли вам выполнить наше задание?
— Да, я считаю, что удалось, — ответил Гоменюк. — Правда, с некоторыми изменениями полученного задания.
Агент рассказал шефу, как он «выполнял» полученное задание, чего при этом добился. Во-первых, выяснил, что штаб Карельского фронта передислоцировался, однако новое место его расположения узнать, к сожалению, не удалось. Но адскую машину он по собственной инициативе все же в дело пустил, ухитрившись подложить ее к стене большого склада с боеприпасами на окраине Беломорска. В результате взрывов и пожара этот важный военный объект полностью уничтожен.