Tuy tổ chức rất chặt chẽ, nhưng do hoạt động mạnh và có ảnh hưởng đến chính giới cũng như chính quyền Sài Gòn, CIA nhanh chóng phát hiện thấy điều không bình thường của những nhân vật riêng rẽ này, vốn hầu hết đều là những nghi can về tội làm điệp viên và từng bị giam giữ tại trại Tòa Khâm. Do đó, cơ quan CIA đã tiến hành điều tra để phá vỡ cụm tình báo vô cùng nguy hiểm này. Hồ sơ các cựu tù nhân trại Tòa Khâm được giở lại từ giữa năm 1968. Do quy mô, cũng như sức ảnh hưởng quá lớn và tính chất phức tạp của vụ án, mãi hơn một năm sau CIA mới chuyển giao thông tin cho Tổng Nha Cảnh sát điều tra vụ án. Một đơn vị đặc biệt có mật danh S2/B đã được thành lập và đã tiến hành bắt giữ hầu hết những người của Cụm A.22 vào trung tuần tháng 7 năm 1969. Toàn bộ các điệp viên Vũ Ngọc Nhạ, Lê Hữu Thúy (tức Thắng), Vũ Hữu Ruật, Nguyễn Xuân Hòe, Nguyễn Xuân Đồng, hầu hết các cơ sở như phụ tá Huỳnh Văn Trọng, cơ sở giao liên như bà Cả Nhiễm... đều bị bắt giữ. Tuy nhiên, Cụm trưởng Tư Lê đã kịp thời trốn thoát.

Về cơ bản, cụm tình báo gần như bị phá vỡ hoàn toàn. Các chứng cứ về hoạt động tình báo hầu như đầy đủ. Chính giới Sài Gòn rung động vì quy mô của vụ án: 42 cán bộ và cơ sở điệp báo, hoạt động rộng và có ảnh hưởng trong nhiều cơ quan chính quyền cũng như các tổ chức chính trị, một phụ tá tổng thống bị bắt... Khi vụ án được đưa ra xét xử vào tháng 11 năm 1969, báo giới Sài Gòn đã mệnh danh đây là "Vụ án chính trị của thế kỷ"[7], "Vụ án gián điệp lớn nhất thời đại"[8].

Để cứu vãn hoạt động điệp báo và duy trì thế đứng chính trị, các thành viên Cụm A.22 quyết định đi một nước cờ xoay chuyển tình thế: biến vụ án gián điệp thành vụ án chính trị, lợi dụng mức ảnh hưởng và mối quan hệ sâu rộng, các bằng chứng công khai, cũng như tình thế chính trị bấy giờ để dẫn phiên tòa vào thế bế tắc.

Và họ đã thành công. Phiên tòa trở nên khó xử vì nhất cử nhất động của các bị cáo đều dính tới các chóp bu chính quyền từ tổng thống, bộ trưởng đến dân biểu, CIA. Các bằng chứng được công khai để kết tội hoạt động gián điệp "móc nối với Việt Cộng" đều trở thành những vụ việc do chính... Tổng thống hợp hiến ủy thác hoặc ra lệnh. Nhân chứng quan trọng nhất của "vụ án" chắc chắn tòa sẽ không triệu tập được vì đó chính là Tổng thống. Và các bị cáo đều lập luận rằng họ hoạt động theo yêu cầu của chính quyền và lương tâm tôn giáo đã được hướng dẫn.

Do không có bằng chứng thuyết phục để khép vào tội tử hình, tòa án quân sự mặt trận lưu động Vùng 3 đã tuyên án Vũ Ngọc Nhạ, Lê Hữu Thúy, Huỳnh Văn Trọng, Nguyễn Xuân Hòe án Chung thân khổ sai, những thành viên khác bị kết án từ 5 năm đến 20 năm. Tuy nhiên, dù sao thì Cụm A.22 cũng đã thực hiện thành công được ý định của mình: giữ được mạng sống các điệp viên, giữ lại được vị thế chính trị để hoạt động khi ra tù, đồng thời gây ra sự nghi kỵ lẫn nhau trong chính trường Việt Nam Cộng hòa.

Đánh giá mức độ thành công của Cụm A.22 có thể thấy được qua lời tuyên bố của Vũ Ngọc Nhạ trước khi lên xe giải về trại giam sau khi phiên tòa kết thúc và được báo giới ghi lại:

Lúc quân cảnh đưa lần ra khỏi phòng xử để lên xe bít bùng, Vũ Ngọc Nhạ hướng về đám đông ký giả ngoại quốc và thân nhân nói lớn:

- Tôi gởi lời về thăm ông Thiệu

Rồi ông nói lên câu tiếng Pháp:

- Ma Mission est Possible mais maintenant est impossible! (Sứ mạng của tôi trước có thể hoàn thành được nhưng bây giờ thì bất khả!)

Và ông nói với một số ký giả trong nước:

- Vụ tụi tôi chỉ có lịch sử phán xét![9]

Sự thành công này còn đạt được một kết quả bất ngờ: khi Cụm Tình báo A.22 bại lộ, tổng thống Nguyễn Văn Thiệu vẫn chưa và không muốn tin vào sự thật, còn cho rằng đây là âm mưu của CIA dàn cảnh. Trong thời gian Vũ Ngọc Nhạ và các bạn đồng chí bị đày ra Côn Đảo, Thiệu đã triệu hồi viên Tỉnh trưởng Côn Đảo về Sài Gòn và thế vào đó là một tay chân của ông ta để có diều kiện chăm sóc Hai Long, coi ông như thượng khách. Bởi thế, quãng thời gian này, sống trên đảo, Vũ Ngọc Nhạ đã tự đánh giá "Đó là một chuyến dạo chơi trên Thiên đường", có dịp tiếp xúc với nhiều nhân vật có tiếng tăm của cả Việt Nam Cộng hòa và Hoa Kỳ...