Петерсон в тот день каталась на машине по городу, долго проверяла, нет ли за ней слежки. Наконец, бросила автомобиль в проезде Сапунова (ныне Большой Путинковский переулок) рядом с площадью Пушкина, легендируя, очевидно, что вечером пошла в кинотеатр «Россия» или в театр имени Ленинского комсомола. Переодевшись в другую одежду, Петерсон городским транспортом и пешком (в целом проверка заняла более четырех часов) добралась до Краснолужского моста со стороны Лужнецкой набережной и перешла по этому железнодорожному мосту через Москву-реку. На противоположной стороне Москвы-реки в конце Краснолужского моста Марта Петерсон в тайник, в щель колонны у пешеходной дорожки моста, заложила контейнер — сделанный из пластика искусственный камень черного цвета. В нем находились предназначенные для Огородника деньги, кассеты для шпионской миниатюрной фотокамеры, золотые ювелирные изделия, шифроблокноты, две ампулы со смертельным ядом и инструкции по дальнейшим способам связи.
Действия сотрудницы ЦРУ контролировались и документировались с помощью приборов ночного видения с закрытых постов по обеим сторонам Москвы-реки, с опор моста и находившегося поблизости подъемного строительного крана. Сразу же после закладки контейнера американку задержала группа захвата КГБ. Во время захвата она повела себя чрезвычайно агрессивно, пыталась драться ногами, демонстрируя приемы тхэквондо, которым она неплохо владела, кусалась и громко кричала, стараясь таким образом дать знать агенту, если он находится поблизости, что операция провалена.
При личном обыске у Марты Петерсон изъяли нательную аппаратуру для прослушивания переговоров в эфире на частотах наружного наблюдения, но замаскированный в ее ухе миниатюрный радиоприемник тогда обнаружить не удалось. Во время процедуры официального разбирательства в приемной КГБ СССР Марта Петерсон держалась вызывающе, категорически отрицала принадлежность к американским спецслужбам и свое участие в тайниковой операции. Прибывшим в приемную представителю МИД СССР и консулу США Гроссу американка заявила, что ее задержание является провокацией со стороны КГБ.
Как и всех сотрудников ЦРУ, задержанных до и после нее в Москве и Ленинграде, Марту Петерсон объявили персоной нон грата, и она покинула нашу страну до окончания срока своей загранкомандировки. В дальнейшем, как нам стало известно, после возвращения в штаб-квартиру ЦРУ Марта Петерсон долгие годы читала лекции для молодых сотрудников ЦРУ по теме: «Как вести себя при захватах с поличным».
ЦРУ об Огороднике