Mặc dù ông Carmichael biết Ana Montes chính là đối tượng cần điều tra nhưng khi thông báo với FBI thì họ không tin. Đặc vụ FBI Steve McCoy đã chỉ ra các lỗ hổng trong giả thiết của ông Carmichael, nói rằng có rất nhiều nhân viên và nhà thầu liên bang có thể nằm trong diện tình nghi như Ana Montes, đồng thời bác bỏ một số bằng chứng của ông Carmichael.
Bản thân ông Carmichael cũng thừa nhận giả thiết có nhiều điểm không hợp lý và buộc phải khiến bản thân nghĩ rằng Ana là một nhân viên ưu tú. Ông cũng biết rằng chỉ có vài phụ nữ bị truy tố vì làm gián điệp ở Mỹ kể từ thời Chiến tranh Lạnh. Dù vậy, ông vẫn chắc mình đang đi đúng hướng nếu nhằm vào Ana.
Khi bước ra khỏi FBI vào ngày đó, ông Carmichael có tâm trạng rất tức giận và cam kết sẽ loại bỏ người phụ nữ đó. Ông bắt đầu lập hồ sơ theo dõi Ana và liên tục thông báo cho ông McCoy các thông tin, ngày tháng và những sự kiện trùng hợp liên quan tới Ana. Mỗi lần có thông tin mới, ông thường tìm cớ để ghé vào văn phòng ông McCoy nhằm nói chuyện về Ana và để lấp các lỗ hổng trong giả thiết. Khi bị ông McCoy phớt lờ, ông quyết định gặp thẳng cấp trên của ông McCoy.
Sau 9 tuần, chiến dịch điều tra không mệt mỏi của ông Carmichael có hiệu quả. Ông McCoy bắt đầu tin và thuyết phục FBI cho mở một cuộc điều tra đầy đủ. Ông Pete Lapp, người cùng ông McCoy phụ trách vụ Ana Montes, cho biết: “FBI đã thực sự may mắn khi Cơ quan Tình báo Quốc phòng tiếp cận với cái tên Montes là nghi phạm”.
Cho dù có khác biệt nhưng ông McCoy cho rằng ông Carmichael xứng đáng được biểu dương vì sự kiên trì. FBI dốc nhiều lực lượng để điều tra Ana. Họ cử hơn 50 người tham gia vụ này và xin được giấy phép từ một quan tòa thuộc Tòa án Giám sát Tình báo Nước ngoài để lục soát bí mật căn hộ, ô tô và văn phòng của Ana. Các đặc vụ FBI bám theo cô, quay phim cô lúc đang gọi các cuộc điện thoại khả nghi từ bốt điện thoại.
Ông Lapp đã xin giấy phép để có thể tiếp cận không giới hạn lịch sử tín dụng của Ana. Ông biết rằng Ana đã dùng thẻ tín dụng năm 1996 tại một cửa hàng ComUSA ở Alexandria để mua chính chiếc máy tính xách tay cùng mẫu với chiếc máy tính đang bị FBI điều tra.
 |
Đặc vụ FBI Steve McCoy và Pete Lapp.
Dù vậy, chưa ai từng chứng kiến Ana gặp một người Cuba nào. Cũng chưa ai thấy cô gõ các tin nhắn mật mã tại nơi làm việc hay nhét các tài liệu mật vào túi. Ông Lapp cho rằng điều đó có nghĩa là có rất nhiều bí mật trong căn hộ của Ana và ông cần bằng chứng cụ thể khẳng định Ana là một điệp viên. Dù vậy, ông vẫn không thể lừa Ana ra khỏi nhà để lục soát.
Vụ điều tra càng thêm cấp bách khi Ana sắp được thăng chức, lên làm việc cho Hội đồng Cố vấn CIA. Ông Carmichael cần phải âm thầm làm chậm quá trình thăng chức cho Ana. Với sự hỗ trợ của Giám đốc Cơ quan Tình báo Quốc phòng khi đó là Thomas Wilson, họ đã dựng ra một tình huống để Ana chưa thể vào CIA làm việc.
Khi vụ điều tra của FBI đang tăng tốc thì Ana bắt đầu yêu. Cô hẹn hò với Roger Corneretto, một nhân viên tình báo cấp cao phụ trách chương trình tình báo Cuba cho Bộ Tư lệnh phương nam SouthCom. Kém Ana tới 8 tuổi nhưng Corneretto bị hấp dẫn trước tham vọng, sự thông minh và những bộ váy bó sát của Ana. Sau này, Corneretto kể lại rằng lúc đầu, anh chỉ vui vẻ nhận lời thách đố của đồng nghiệp là quyến rũ được “nữ hoàng băng giá” của Cơ quan Tình báo Quốc phòng. Corneretto cho biết mất một thời gian dài Ana mới cởi mở và khi đó, cô đã thể hiện sự ấm áp, tốt bụng, khác hẳn với vẻ ngoài lạnh lùng và thái độ khó chịu không thể giải thích.
Mặc dù với Ana, Corneretto là một tiềm năng để khai thác thông tin tình báo nhưng các điều tra viên cho rằng tình cảm của Ana với Corneretto là thật. Cô mơ về việc lập gia đình và bỏ nghề tình báo. Tuy nhiên, phía Cuba không muốn từ bỏ Ana.
Ngày 25/5/2001, ông Lapp và một nhóm nhỏ chuyên gia bí mật lẻn vào căn hộ số 20 của Ana nhân lúc cô và Corneretto ra ngoài thành phố. Sau này, ông Lapp kể lại vụ lục soát: “Không có gì căng thẳng hơn việc ở trong nhà một người khác một cách hợp pháp mà không muốn họ biết hay bị bắt quả tang. Lúc đó, bạn là một tên trộm hợp pháp nhưng nếu bạn bị bắt gặp thì toàn bộ vụ việc sẽ đổ bể”.
FBI đã lục tủ quần áo, sọt rác, xem xét các giá sách và giấy tờ cá nhân. Họ phát hiện một thùng các tông trong phòng ngủ và mở cẩn thận. Bên trong là một chiếc đài Sony sóng ngắn. Tiếp đó, họ tìm thấy chiếc máy tính xách tay Toshiba. Họ sao chép ổ cứng, đóng máy tính vào ra khỏi căn hộ.
Vài ngày sau, họ bắt đầu cho đọc nội dung sao chép ổ cứng. Ông Lapp nhớ lại: “Đó là khoảnh khắc eureka đối với chúng tôi”. Các tài liệu mà Ana đã tìm cách xóa gồm hướng dẫn cách dịch các con số được đọc qua radio sóng ngắn và cuốn 101 mẹo điệp viên. Một tài liệu nhắc đến một điệp viên Mỹ đang hoạt động ngầm ở Cuba. Ana đã tiết lộ danh tính điệp viên này với Cuba và nhân viên tình báo Cuba đã cảm ơn cô bằng câu: “Chúng tôi đang giang rộng vòng tay chờ anh ta ở đây”.
Tuy nhiên, bằng đấy bằng chứng vẫn chưa đủ với FBI. Họ cần nhiều hơn nữa.
