Учитывая исключительную важность ликвидации этой предполагаемой группы диверсантов, 27 сентября нарком внутренних дел Л. П. Берия утвердил единый план проведения операции, предусматривавший взаимодействие в ходе ее оперативных групп Архангельского УНКВД, Транспортного управления НКВД, радиоконтрразведывательной службы и частей НКВД по охране Северной железной дороги, а также принятие мер по своевременному выявлению и ликвидации агентуры противника в случае ее новых забросок. О ходе операции регулярно информировали Архангельский обком и ЦК ВКП(б), и ежедневно — Второе (контрразведывательное) управление НКВД СССР.
Вечером 27 сентября при прочесывании местности группа бойцов истребительного батальона натолкнулась на замаскированную палатку парашютистов. В ходе завязавшейся перестрелки двое из них были убиты, но оставшимся четырем удалось скрыться. Анализ обнаруженных у убитых агентов карт подтверждал: противником действительно готовится войсковая операция, причем теперь стало известно место ее вероятного проведения: Коношский район, вблизи озера Лача.
4 октября была зафиксирована кратковременная (на 2–3 минуты) посадка гидросамолета в Няндомском районе, что было расценено контрразведчиками как проверка возможности приводнения на Нименьгское озеро. В действительности же, как это было установлено в процессе следствия по делу арестованных парашютистов, финская разведка сняла здесь группу диверсантов, которая и осуществила ранее упомянутые диверсии на железной дороге 5 сентября.
С начала октября радиоконтрразведка получила возможность расшифровать записи радиообменов парашютистов с разведцентром противника. Рано утром 22 октября, через семь часов после получения данных радиоперехвата, оперативно-войсковые группы блокировали район озера Лача, куда ожидалось прибытие гидросамолета.
В 8 часов 20 минут приводнившийся гидросамолет принял на борт группу агентов. Расположение чекистских оперативных групп должно было исключить возможность взлета самолета и гарантировать его уничтожение. Однако, обстрелянный и поврежденный, гидросамолет все же поднялся в воздух, но позднее совершил вынужденную посадку на Энгозеро в Пудожском районе Карело-Финской ССР. Здесь его обнаружили войска по охране Карельского фронта, и отсюда были продолжены поиск и преследование скрывшихся с места приземления вражеских агентов.
В тот же день самолеты противника дважды совершали облеты озера Лача, один раз обстреляв из пулемета оставленную здесь засаду, в результате чего среди бойцов опергруппы имелись потери.
