לקנדה לא היו אז יחסים דיפלומטיים עם ברית המועצות ואורלוב, שנשא דרכון סובייטי, חשש שבקשתו תידחה, אך מזכיר השגרירות, שהיה בעבר ראש מחלקת ההגירה בארצו והכיר היטב את נושא המקלט הפוליטי, נעתר לבקשתו והעניק לו ולמשפחתו אשרת כניסה לקנדה ל"בילוי חופשה קצרה בקוויבק". כבר באותו ערב יצאו אורלוב, אשתו ובתו לקנדה בספינה שהפליגה מנמל שרבור. קציני הנ.קו.ד. שחיכו לאורלוב באנטוורפן המתינו לשווא.
שהייתו של אורלוב בקוויבק אכן לא ארכה זמן רב, אך הוא ניצל פרק זמן זה להבטחת שלום אמו ואמה של אשתו בברית המועצות. הוא שלח קרוב משפחה שלו שגר בארצות הברית לצרפת עם שתי מעטפות מלאות מסמכים שנמסרו לשגרירות הסובייטית המעטפות היו מיועדות אחת לסטלין ואחת ליז'וב, בצירוף הודעה כי את תפגענה אמו וחמותו או אף אם תוטרדנה, יפרסם בארצות הברית את כל הידוע לו על השקרים והתככים של סטלין ואיך הוא ביים את משפטי הראווה. הוא דרש מיז'וב לבטל כל הוראה לחסלו, אם ניתנה כזו לשליחיו בארצות הברית, מאחר שעותק נוסף של המסמכים המרשיעים מופקד בידי אנשים שקיבלו ממנו הוראה למסור את המסמכים לעיתונות, אם תהיה התנקשות בחייו. ההתנקשות לא קרתה, ככל הנראה עקב הוראתו של סטלין, ואורלוב אכן לא פרסם את תוכן המסמכים ואת העובדות הידועות לו על סטלין ופשעיו, אלא רק לאחר מותו של סטלין.
בארצות הברית.
אורלוב, אשתו ובתו עזבו את קנדה לארצות הברית והגיעו לניו יורק ב-13 באוגוסט 1938. בניו יורק פגש אורלוב קרובי משפחה והם קישרו אותו לעורך דין בשם ג'ון פרדריק פיינרטי, שהיה חבר בוועדת חקירה של הקונגרס, שאספה פרטים על משפטי מוסקבה. עורך הדין ארגן לאורלוב פגישה עם שר המשפטים האמריקאי, בה ביקש אורלוב רשות להשתקע בארצות הברית. הוא נענה כי לא יקבל מסמך רשמי על כך, אך הוא חופשי להתגורר בכל מקום בארצות הברית. משום מה לא הופנה אורלוב לגורמי הביטחון והמודיעין האמריקאים שהיו עשויים להפיק תועלת מהמידע העצום שאורלוב צבר אודות מערכות השלטון והביטחון של ברית המועצות.
עם הגיעו לארצות הברית שלח אורלוב מכתב ללאון טרוצקי שהתגורר אז כגולה במקסיקו, בו הזהיר אותו מפני ניסיון התנקשות בחייו, אך טרוצקי סבר כי המכתב הוא מתיחה של שירותי הביטחון הסובייטיים. המציאות הוכיחה את נכונות המידע על ההתנקשות, כאשר ב-20 באוגוסט 1940 התנקש סוכן של הנ.ק.ו.ד. בחייו שטרוצקי והרגו.
אורלוב ומשפחתו נדדו מעיר לעיר ברחבי ארצות הברית, כשאורלוב מציג עצמו בשם אלכסנדר ברג, ולאחר מכן בשמות נוספים, זאת מחשש שחשיפת מקום הימצאו תוביל אליו את מחסלי הנ.קו.ד. בשנת 1940 התיישבה המשפחה בלוס אנג'לס. את בתו ורה לא שלח לבית ספר. את לימודיה קיבלה בבית מידי הוריה, ששניהם היו בעלי השכלה גבוהה. הבת לא החלימה מדלקת הפרקים ממנה סבלה מזה שנים. מצבה החמיר והיא לקתה בלבה ומתה בשנת 1940, בהיותה בת שש עשרה. הוריה הביאו אותה לקבורה בבית עלמין בעיר קיימברידג' במדינת מסצ'וסטס. הם רצו להשתקע בעיר זאת, אך נאלצו להמשיך בנדודיהם לאחר מותו הפתאומי של ולטר קריביצקי, יהודי מבכירי הביון הסובייטי שערק למערב בשיא תקופת הטיהורים הגדולים, אשר ב-10 בפברואר 1941 נמצא מת בבית מלון בוושינגטון הבירה כשלידו אקדח. לכאורה נראה היה כי התאבד, אך הועלתה גם הסברה שמקום מחבואו נתגלה לביון הסובייטי והוא נרצח על ידי סוכנים סובייטיים.
לבסוף השתקעו אורלוב ואשתו בעיר קליבלנד במדינת אוהיו וגרו בה במשך כל ימי מלחמת העולם השנייה. בקליבלנד החל אורלוב ללמוד מנהל עסקים במכללה והשלים את לימודיו בקבלת תואר ב-15 ביוני 1945. תוך כדי לימודיו רכש מיומנות רבה בשפה האנגלית.
גילוייו.
לאחר קבלת התואר החל אורלוב בכתיבת זכרונותיו. הוא תר בספריות אחר כל מה שנכתב במערב על סטלין ועל שלטון הטרור שלו. את המידע שליקט השווה עם המידע שצבר במשך עשרים שנות שירותו בשירותי הביטחון הסובייטיים. את ספרו כתב בשפה הרוסית והשלים את כתיבת הספר בשנת 1951, אך לא הוציא אותו לאור כל עוד סטלין בחיים. הוא יצר קשר עם סופר בשם מקס איסטמן , איש שמאל אמריקאי שהיה מקורב לטרוצקי והפך במרוצת השנים לשמרן ימני אנטי-קומוניסטי, וביקש ממנו לתרגם את ספרו. התשלום שביקש האיש עבור התרגום היה מעבר ליכולתו אל אורלוב, והוא החליט לתרגמו בעצמו יחד עם אשתו. מלאכת התרגום הושלמה בשנת 1952 ואורלוב חיפש הוצאת ספרים שתוציא לאור את הספר. בינתיים, ב-5 במרץ 1953, מת סטלין ופרקים מן הספר נתפרסמו במגזין רב התפוצה "לייף" בארבעה מאמרים בין 6 ל-16 באפריל 1953 והספר עצמו יצא לאור בסוף אותה שנה. השם שניתן לו היה "ההיסטוריה הסודית של פשעי סטלין" (The Secret History of Stalin's Crimes).
הספר הפך עד מהרה לרב-מכר ואף תורגם למספר שפות. לא היה זה הספר הראשון פרי עטו של איש השירותים החשאיים הסובייטיים שערק למערב. קדם לו ספרו של ולטר קריביצקי "הייתי סוכנו של סטלין" (כשמו בתרגום לעברית, במקור In Stalin's Secret Service), שיצא לאור בארצות הברית ב-15 בנובמבר 1939, אך הגילויים שבספרו של אורלוב היו מרעישים יותר.
הגילוי החשוב ביותר היה חשיפת העובדות הנוגעות לרצח של סרגיי קירוב. קירוב היה מזכיר המפלגה הקומוניסטית הסובייטית בלנינגרד והיה עושה דברו של סטלין ופעל בנאמנות לחיסול מתנגדי סטלין. ב-1 בדצמבר 1934 נרצח קירוב בלנינגרד. הרצח בוצע על ידי צעיר בשם לאוניד ניקולאייב . הגרסה הרשמית הייתה כי המתנקש פעל בשליחותם של אויבי סטלין. סטלין נקט בגינוני אבל לאומי כבד על מות קירוב. רצח קירוב היה אות הפתיחה לתחילת הטיהורים הגדולים - מהלך של מאסרים וטיהורים ששיאם היה בחיסול רוב אנשי צמרת המפלגה הקומוניסטית (ובהם בכירי המפלגה כניקולאי בוכארין, גרגורי זינובייב ולב בוריסוביץ' קמנייב) במשפטי מוסקבה, שבהם שבהם הואשמו כבוגדים, מרגלים ושליחי מעצמות זרות, והוצאו להורג בעקבות הודאות שהוצאו מהם בכפייה. המהלך כלל הגליית מיליונים למחנות כפייה בסיביר ובחוג הקוטב, וחיסול צמרת הצבא האדום.
העובדות באשר לסיבות הרצח שחשף אורלוב מגלות תמונה שונה לחלוטין. אורלוב חשף את העובדה כי סטלין ראה את קירוב כמתחרהו להנהגת ברית המועצות. הוא היה צעיר מסטלין, בעל כריזמה ונואם רהוט מסטלין. בניגוד לסטלין שהיה גאורגי, היה קירוב רוסי אתני. לדברי אורלוב, גנריך יגודה גילה לו כי סטלין החליט כי על קירוב למות. אנשי יגודה בחרו לביצוע משימת הרצח את לאוניד ניקולאייב, צעיר בן שלושים אשר גורש אז משורות המפלגה הקומוניסטית בשל עבירות של מה בכך ושאף לנקום על הגירוש. הם ציידו אותו באקדח והורו לו להתנקש בחיי קירוב. ניסיונו הראשון להגיע לקרבת קירוב נכשל והוא נעצר, אך שוחרר בהתערבות אנשי יגודה. ניסיונו השני צלח, הוא חלף על פני שני שומרי ראשו של קירוב, התקרב לקירוב, ירה בו והרגו. הוא נעצר מיד ולאחר שעונה על ידי יגודה חתם על הצהרה כי ביצע את הרצח בשירותם של זינובייב וקמנייב. הוא הועמד לדין, הורשע והוצא להורג בירייה ב-29 בדצמבר 1934.
הגילוי האחר של אורלוב היה סנסציוני אף יותר. לדברי אורלוב היה סטלין בצעירותו, במשך פרק זמן מסוים, סוכן של האוכראנה, המשטרה החשאית של הצאר. גילוי זה לא נכלל בספרו של אורלוב אלא במאמר שפרסם אורלוב ב-23 באפריל 1956 במגזין "לייף". המאמר, שבא בעקבות הנאום הסודי שנשא ניקיטה חרושצ'וב ב-24 בפברואר 1956 בפני מושב סגור של הוועידה ה-20 של המפלגה הקומוניסטית הסובייטית, בו הוא הוקיע את פולחן האישיות שהנהיג סטלין ואת פשעיו, עריצותו ורצח ההמונים בכל תקופת שלטונו ובמיוחד בתקופת הטיהורים הגדולים. מאמרו של אורלוב במגזין נקרא במקורו בשם: The Sensational Secret behind the Damnation of Stalin
(בעברית: הסוד הסנסציוני שמאחורי קללת סטלין). במאמר חשף אורלוב את העובדה שסוכני הנ.ק.ו.ד. גילו מסמכים בארכיוני המשטרה החשאית הצארית שהוכיחו כי סטלין היה בצעירותו סוכן של האוכראנה, ועל בסיס מידע זה הם תכננו יחד עם ראשי הצבא האדום הפיכה להדחת סטלין. לדברי אורלוב חשף סטלין את המזימה ובשל כך יזם את הטיהורים הגדולים ואת משפטי מוסקבה, שבעקבותיהם הוצאו להורג רוב הקצינים הבכירים של הצבא האדום, ובראשם המרשל מיכאיל טוכאצ'בסקי.