Благодаря связям разведчиков-нелегалов среди латиноамериканской аристократии планы ядерных атак на СССР были получены Москвой.
Важное место в деятельности супругов Филоненко занимало также освещение политики США и их западных союзников на международной арене. Накануне каждой сессии Генеральной Ассамблеи Организации Объединенных Наций на стол советской делегации ложились документы, содержавшие подробную информацию о позиции основных стран Запада. И советское руководство несколько раз делало удачные ходы на заседаниях Генассамблеи благодаря информации, которую добывали разведчики-нелегалы.
Филоненко подготовили несколько агентов для длительного оседания в США и с помощью Центра обеспечили им надежное документальное прикрытие.
Анна Федоровна была надежной подругой и помощницей мужа. Во время частого осложнения обстановки в стране, в которой военные перевороты не были редкостью, она проявляла выдержку и самообладание. Этому способствовало и прочное положение нелегалов на континенте. Михаилу Ивановичу удалось проникнуть в окружение президента Бразилии Жуселино Кубичека де Оливейро, завязать знакомство со многими министрами правительства страны, которых он часто приглашал на обеды к себе на виллу.
Разведчик подружился даже с парагвайским диктатором Альфредо Стресснером, наводнившим свою страну бывшими гитлеровцами. Будучи в прошлом офицером германского вермахта и знатоком стрелкового оружия, хозяин Парагвая однажды увидел в стрелковом клубе, как метко стреляет из винтовок и пистолетов элегантный коммерсант, и пришел в неописуемый восторг. В дальнейшем он неоднократно приглашал Михаила поохотиться вместе на крокодилов. В беседах с разведчиком «дядюшка Альфредо» был предельно откровенен. Подобной «чести» удостаивались лишь избранные.
Шли годы. В результате хорошо налаженной разведывательной работы от нелегалов регулярно поступала актуальная политическая информация. Обстановка вокруг разведчиков была спокойной. Вскоре в семье родился еще один ребенок — сын Ванечка.
Но, конечно, не всё всегда шло гладко. Будучи уже в Москве, разведчики вспоминали такой случай. На помощь супругам, воспитывавшим троих детей, Центр решил прислать молодого сотрудника. Встреча с ним состоялась в небольшом ресторанчике. Не успев еще сообщить Михаилу Ивановичу указания Центра, этот работник принялся активно потреблять горячительные напитки, затем, заказав оркестру популярную танцевальную мелодию, стал ее напевать, приплясывать на танцевальном пятачке и тем самым привлекать внимание окружающих.
Такое поведение недопустимо для нелегального работника. По легенде, Михаил Иванович должен был познакомиться в ресторане с молодым, перспективным бизнесменом и установить с ним в дальнейшем партнерские отношения. Видя, что поведение посланца Центра выходит за все установленные для разведки рамки и грозит расшифровкой, Михаил Иванович поспешил доставить парня в гостиницу, в которой тот остановился, и направил в Центр телеграмму с просьбой срочно отозвать в Москву гуляку.