1964 年，维特罗夫刚完成学业，就作为一名优秀的工程师，被吸收进克格勃，并被指派建立一个最秘密的克格勃部队“x 射线”，该部队的任务听起来非常伟大——拯救苏联! “X 射线”部队源自苏联政府对自身在与西方的冷战中所处劣势的警觉，这个问题主要出在技术差距，尤其是军事科技上。如果差距继续拉大，西方技术会取得对苏的绝对优势，苏联庞大的武装力量也将会变成“纸老虎”。苏联的经济和工业基础相对薄弱，短期内没有希望追上西方，解决的途径就只剩下动用克格勃，将窃取西方技术作为主要目标了。“X 射线”就是在这一指导思想下组建的，其成员包括技术员、工程师、科学家，这些人懂得去找什么，然后怎样搞到手。“X 射线”曾取得过辉煌的成就，仅在1965年，便从美国和其他西欧国家窃取了5000多份技术情报，这些情报被委婉地称作“工业样品”。

      1965年底，维特罗夫来到巴黎，以苏联驻法使馆外交官的身份指导“X 射线”在西欧的工作。作为这些“灰色行动”的策划者和实施者，维特罗夫心中却逐渐产生了疑虑，对苏联产生了怀疑。“苏俄红军之父”托洛茨基早就说过:“也许你对战争不感兴趣，但战争却对你感兴趣。”维特罗夫的内心异动和特殊身份，很快被法国反间谍机构“领土监视局”(DST)注意上。有一天，维特罗夫遭遇了一场“意外车祸”，他的车子撞坏了一个法国人的车，那位车主竟大度地表示愿意承担一切损失及修理费用。维特罗夫心存感激，遂与对方交上朋友。那时，维特罗夫只知道这个法国人是经商的，殊不知他是DST的特工。通过对维特罗夫的接触和监视，DST认定他可能与法国一些最重要的技术秘密失窃有瓜葛。经过一番“心与心的交流”，DST感到维特罗夫存在被策反的可能性，于是，他们决定不露声色地接近他。

      1970 年，维特罗夫在巴黎的工作结束了，然后被召回莫斯科克格勃总部，但他与“法国商人朋友”的关系仍保持了下来。DST并不急于求成，只是让维特罗夫明白，在法国有“某种意义的朋友”，在其需要帮助时乐于效劳。DST 的耐心在1980年取得了成效。维特罗夫给“法国朋友”写了一封措辞谨慎的信，邀请他来莫斯科“紧急会晤”。会见中，维特罗夫表示愿意做一个克格勃心脏中的“鼹鼠”，替西方工作。根据双方商量好的时间，第二次接头选择在克里姆林宫墙下，维特罗夫交出了克格勃最高机密公文的拷贝，所有公文上都标着“禁止拍照”的印记，里面泄露了苏联情报机关窃取西方技术的工作详情。为防克格勃反间谍机构起疑，DST给维特罗夫起了一个名为“告别”的代号，并向他提供了一架特殊的高速照相机，这样他就能拍摄文件柜里的全部公文。在后来的接头中，维特罗夫把底片转给他的上线——一个表面上是法国使馆武官的DST官员。这些情报给法国和其他北约盟国情报机关以双重好处，使他们不但可以了解莫斯科正在寻找什么情报，还能够了解苏联军工业在哪些领域存在技术不足。不久，将近300名从事窃取技术情报工作的特工暴露了，在西方还有100多名帮助这项工作的人也暴露了。对克格勃来说，这真是一次可怕的灾难。如果不是1982年初维特罗夫因“双面间谍生活”的紧张压力而在公园杀人的话，灾难还会更加严重。

      维特罗夫被捕后，法国和北约其他国家决定立即摧毁“x 射线”。47名以外交官为掩护的苏联克格勃被驱逐出法国，其他国家也驱逐了150余名这样的人，这还不算克格勃自己紧急从国外撤回的200余人。 “x 射线”已然崩溃，苏联官方对维特罗夫的憎恨可想而知，他为西方充当“鼹鼠”引起了如此可怕的灾难。克格勃本打算公开审判维特罗夫，让公民声讨他背叛祖国的罪行。但无论怎样威逼恐吓，维特罗夫都拒绝参加公开法庭。他声明，如果克格勃强迫公审，他就要在法庭上宣传苏联领导的失败，还要控诉克格勃内部的腐败。为了表明自己绝不认罪，维特罗夫在未删改的“自白书”中写道:“我唯一遗憾的是没有给苏联更致命的打击。” 克格勃绝望了，1983年春天的一个早晨，这名代号为“告别”的男人被押出牢房枪毙了。