FBI fikk vite om Pitts spionasje gjennom menneskelig etterretning. Hans føringsoffiser i KGB, Aleksandr Karpov, hoppet av til USA, og oppgav Pitts som en sovjetisk «muldvarp» i FBI da han ble debriefet. Pitts ble felt ved et 16-måneders langt FBI-«sting» som endte med hans arrestasjon mens han var stasjonert ved FBI Academy i Quantico i Virginia. FBI fikk bevisene mot Pitts ved å overbevise ham om at den russiske regjering ønsket å reaktivere ham som spion.