Однако отъезд за границу не состоялся. Дмитрий Александрович попал под подозрение. В ночь с 17 на 18 сентября 1938 года Быстролетов был арестован. Ордер на арест подписал первый заместитель наркома внутренних дел СССР Лаврентий Берия. Позже стало известно, что причиной ареста Быстролетова стало подметное письмо, направленное руководству НКВД, в котором утверждалось, что он является агентом чешских разведывательных органов. В процессе следствия никаких доказательств его антисоветской деятельности получено не было. Однако разведчик был осужден на 20 лет исправительно-трудовых лагерей. Заключение отбывал в северных лагерях.
В 1954 году Дмитрий Александрович был освобожден из заключения. Из лагерей он вышел инвалидом. В 1956 году Военная коллегия Верховного суда СССР после повторного рассмотрения его дела вынесла решение: «Приговор от 8 мая 1939 года по вновь открывшимся обстоятельствам отменить и дело прекратить за отсутствием состава преступления».
После реабилитации Быстролетов работал во Всесоюзном НИИ медицинской и медико-технической информации Министерства здравоохранения СССР в качестве научного консультанта. Он сыграл видную роль в деле расширения знаний о достижениях зарубежной медицины.
Дмитрий Быстролетов оставил потомкам богатое литературное наследие: он написал шестнадцать книг и литературный сценарий многосерийного художественного фильма. В 1973 году по его сценарию был снят художественный фильм «Человек в штатском», рассказывающий о работе разведки. В 1974 году журнал «Наш современник» напечатал его повесть «Para bellum» (с латинского – готов к бою). Позже была опубликована литературная трилогия «Пир бессмертных», в которой Быстролетов рассказал о своей жизни и работе.
Замечательный советский разведчик-нелегал Дмитрий Александрович Быстролетов скончался 3 мая 1975 года. Его имя занесено на Мемориальную доску Службы внешней разведки Российской Федерации.
В предисловии к книге «Пир Бессмертных», обращаясь к потомкам, Дмитрий Быстролетов писал:
«Неизбежно придет время, когда о методах государственного управления можно и нужно будет говорить спокойно и свободно, и тогда понадобятся материалы, показывающие не только одни светлые стороны нашей жизни. Нельзя одновременно клясться в том, что прошедшее не повторится, и в то же время решительно не допускать общественного обсуждения допущенных ошибок. Это затрудняет процесс оздоровления. Чтобы понимать – нужно знать…
Преступления кучки проходимцев не могут заслонить бессмертный подвиг народа, приступившего к построению новой жизни.
… Сталинская эпоха ярка и грандиозна, она велика в хорошем и в дурном, и не мне ее огульно хаять и чернить: я горжусь, что жил в это жестокое, трудное, но великолепное время!»
Резидент Георгий Косенко
27 декабря 1938 года по указанию наркома внутренних дел Лаврентия Берии был арестован и брошен во внутреннюю тюрьму на Лубянке отозванный из Парижа в Москву в ноябре того же года 37-летний резидент внешней разведки НКВД во Франции капитан госбезопасности Георгий Николаевич Косенко. Ему вменялось в вину «участие в контрреволюционной террористической организации».
Георгий Косенко родился 12 мая 1901 года в городе Ставрополь Ставропольской губернии в семье служащего. Русский. Незадолго до начала Гражданской войны он окончил в родном городе мужскую гимназию и первый курс Ставропольского сельскохозяйственного института.
Георгий Николаевич Косенко
В 1918 году отец Георгия, принимавший участие в революционных событиях в Ставрополе, был расстрелян белогвардейцами, захватившими город. А вскоре и его сестра, являвшаяся членом партии большевиков и работавшая в большевистском подполье, была повешена.