Возле места встречи Хэмблтона с советским оператором был припаркован грузовик, в котором советские разведчики быстро делали снимки с документов, которые Хэмблтон приносил, и он мог их быстро возвращать обратно в офис. Хэмблтон работал на советскую разведку по идейным соображениям и не брал денег, поскольку им двигало желание приблизить время наступления всеобщего мира.
Хэмблтон ушел с работы в штаб-квартире НАТО в 1961 г. Поступил в Лондонскую школу экономики, хотя и проводил большую часть времени в Испании. Затем, работая в Университете Лаваля в Квебеке и совершая поездки в Израиль, Перу, Австрию и СССР как ученый, он предоставлял советской разведке отчеты о поездках, включая предположение о том, что Израиль работает над созданием ядерного оружия. Во время его визита в Москву Хэмблтон был удостоен уникальной почести — встречи с председателем КГБ СССР Юрием Владимировичем Андроповым. Андропов, как и один из операторов Хэмблтона, просил его найти возможность устроиться на работу в Гудзоновский институт, являющийся одним из ведущих научных центров США, где велись работы по созданию ядерного оружия.
В ноябре 1978 г., на встрече в Вене, оператор Хэмблтона предупредил его о том, что относительно него западными спецслужбами ведется расследование и что следует разорвать все контакты. Хэмблтон провел академический отпуск (предоставляемый каждому сотруднику университета раз в семь лет для научной работы продолжительностью в один год) в Европе и вернулся в Квебек в сентябре 1979 г. Вскоре офицеры RCМ. (Королевская Канадская Конная Полиция (Royal Canadian М. unted Police)) арестовали его. Они обнаружили разведывательную технику, но, поскольку разведывательная деятельность Хэмблтона протекала за пределами Канады, против него не было возбуждено судебного преследования.
В июне 1982 г. Хэмблтон прилетел в Лондон и был арестован по обвинению в нарушении «Закона о государственной тайне», так как передавал секретные документы советской разведке. Он заявил, что являлся двойным агентом, работая на французскую разведку. Это заявление не имело успеха, и тогда он стал утверждать, что, хотя он и передал советской стороне «тысячи» документов НАТО, две трети из них секретными не являлись. Из тех же, которые являлись секретными, многие были помечены грифом «Cosmic» (самый высокий уровень секретности в НАТО). Он признал свою вину под перекрестным допросом во время процесса в центральном уголовном суде Лондона «Олд Бэйли» и был приговорен к десяти годам тюремного заключения. Есть различные мнения о причинах его провала после столь долгой и успешной работы. Британские источники указывают на Анатолия Голицына, предателя из КГБ (с декабря 1961), ранее работавшего в Центре и обрабатывавшего отчеты по НАТО. Хотя он и не знал имен агентов, он мог предоставить информацию, дававшую возможность их установить. ФБР неофициально указывало на другого предателя, Людека Земенека («Рудольфа Германа»), нелегала советской внешней разведки, завербованного ФБР между 1977 и 1979 гг. (согласно Джону Баррону).