一周后，李伟从张彪手中拿到了一份详细的湘军调动时间表和武器装备清单，上面不仅有湘军的驻地、人数，还有武器的型号、数量，甚至包括弹药储备情况。他将清单交给托马斯，托马斯大喜，当即拿出五百银元作为酬劳，并让他准备好接收新的任务。李伟趁机问道：“神父，这些情报要交给谁？我每次送传单，都不知道收件人是什么身份。”
托马斯警惕地看了他一眼，沉吟片刻说：“你不需要知道太多，只要做好自己的事就行。这些情报是为了帮助英国政府更好地了解中国的情况，促进两国友好往来。”李伟心中冷笑，表面却装作恍然大悟的样子：“原来是这样，我一定好好配合您。”
陈默接到李伟的汇报后，决定收网。他向袁克定发去密电，详细汇报了调查进展和抓捕计划：“拟于周三晚行动，抓捕托马斯、怀特等核心涉案人员，搜查教堂、洋行仓库、张彪住所，固定证据后，再与英国交涉。”袁克定回复：“依法行事，先拘留审查，全程录音录像，保护无辜信徒，避免激化矛盾；若遇抵抗，可采取必要措施，但尽量避免人员伤亡。”
抓捕行动定在周三晚上。当晚，武汉城内细雨蒙蒙，夜色如墨，街道上行人稀少，只有路灯发出昏黄的光。李伟按照约定，来到圣约翰教堂与托马斯接头。当托马斯将一份新的情报——长江下游水文资料交给李伟时，陈默带领组员一拥而入，迅速控制了现场。
“你们是谁？竟敢闯入教堂抓人！这是亵渎神明！”托马斯挣扎着喊道，试图将手中的情报销毁。一名组员眼疾手快，一把夺过情报，另一名组员则将托马斯按在地上，戴上手铐。陈默亮出清特小组的证件：“我们是中枢清特小组，你以传教为掩护，搜集军政情报，已触犯《中华民国刑法》，跟我们走一趟！”
与此同时，赵刚带领组员在安庆码头抓获了正在与布朗接头的怀特，从他们身上搜出了大量密信和情报图，包括长江流域的水文资料、北洋军的调动计划、地方官员名单等。在英华洋行的仓库里，组员们还搜出了一台无线电发报机、密码本和大量银元、金条，以及未送出的情报。张彪也在住所被抓获，从他家中搜出了英国方面给予的报酬和更多的军事机密文件。
消息传回总统府，袁克定当即下令，将托马斯、怀特等3名核心特务传教士，以及布朗、张彪等涉案人员押解至北平拘留审查，同时召见英国驻华公使朱尔典。
外交部会谈现场，气氛剑拔弩张。朱尔典坐在沙发上，身着笔挺的西装，态度傲慢：“大总统，贵国逮捕英国传教士和外交人员，是对宗教自由的严重侵犯，也是对英国政府的挑衅。我要求贵国立即释放他们，并公开道歉，否则英国政府将采取必要的报复措施。”
袁克定将密信、情报图、无线电发报机的照片，以及录音录像记录扔在朱尔典面前：“朱尔典公使，这些证据足以证明，你的传教士在华夏从事特务活动，你的武官布朗直接参与情报传递。他们搜集的情报，包括长江防务、军队调动、水文资料等，严重威胁到我国的国家安全。你所谓的宗教自由，难道是特务活动的遮羞布？你所谓的外交人员，难道可以肆意践踏我国法律？”
朱尔典拿起照片翻看，脸色逐渐变得难看。他没想到，袁克定的清特小组竟然能搜集到如此确凿的证据，连录音录像都有。“这……这可能是个误会，我会向伦敦方面汇报，调查清楚。”朱尔典试图辩解，语气却没有了之前的强硬。
“误会？”袁克定冷笑一声，“托马斯与布朗秘密会面，传递军事机密；怀特贿赂地方官员，获取长江水文资料；他们使用的无线电发报机，频率与英国海军舰队的频率一致，截获的密电经破译，明确指向英国海军部。这些难道都是误会？朱尔典公使，我劝你还是正视现实，不要自欺欺人。”
袁克定顿了顿，继续说道：“我要求英国政府立即公开道歉，将涉案传教士、武官驱逐出境，终身不得踏入华夏领土；承诺约束在华传教士的行为，不得参与任何政治活动、搜集任何军政情报；同时，赔偿我国因情报泄露造成的损失，包括加强防务的额外开支、情报人员的培训费用等，共计五十万银元。否则，我国将关闭英国在华的部分教堂和领事馆，暂停与英国的部分贸易往来，重新评估中英各项条约。”
此时，国际舆论也开始发酵。袁克定早已将部分证据透露给了美国《纽约时报》、法国《费加罗报》、俄国《新时报》等外媒。外媒纷纷报道“英国传教士在华从事特务活动”，指责英国干涉他国内政，违反国际法。英国国内一片哗然，议会上下对政府的外交政策提出质疑，许多议员要求政府给出解释；在华的英国商人更是忧心忡忡