Знающему болгарское побережье боевику вскоре нашлась «работа по специальности». Весной 1924 года Никола Попов принял участие в переправке оружия для Военной комиссии. Ящики со стволами и боеприпасами доставляли на парусных лодках проверенные сектанты-липоване. Так продолжалось до 13 августа, пока власти случайно не обнаружили на берегу маленький арсенал. Полиция начала аресты. Попов спешно вернулся в Советскую Россию и вместе с другими болгарскими коммунистами был направлен для прохождения ускоренного курса военной подготовки в Тамбовскую спецшколу.
Подготовленного разведчика Коминтерн направил в Югославию. Получив оперативный псевдоним «Иван Петров», Никола Попов два года заведовал участком партийного канала связи София-Белград-Вена. Его штаб-квартира находилась на узловой станции Инджия, в сорока километрах от Белграда по направлению к Загребу. По каналу, который просуществовал с 1920 по 1928 год, переправлялись нелегалы, партийные средства, литература — все, кроме оружия. Оружие по этому каналу в Болгарию не отправляли, чтобы не подвергать весьма важную линию связи излишнему риску. Для него существовали морские пути.
В начале 1927 года Никола Попов, с паспортом на имя хорвата Станко Кукеца, приехал через Австрию в Париж. В эмигрантских кругах его прозвали «Чёрным» за смуглый цвет лица. Кличка прилипла крепко и вскоре превратилась в оперативный псевдоним, оставшийся до конца жизни. «Чёрный» поселился в отеле «Де ля Пост», где жили болгарские коммунисты, состоял в особой Партийной группы содействия (ПГС создавались БКП в 20-е годы в ряде стран Восточной и Западной Европы, они должны были начать действовать в случае нападения на СССР, а пока выполняли задания советской разведки и Коминтерна), был членом Французской коммунистической партии.
Официально Попов числился сотрудником советского торгпредства и выполнял обязанности представителя МОПР (Международной организации помощи борцам революции) — распределял денежные суммы среди нуждающихся беглецов. Вместе с тем, он выполнял задания советской военной разведки. Прежде всего он занялся в гостинице «Де ля Пост» вербовкой надежных людей. Помощников он отбирал себе поодиночке и с каждым работал в отдельности. Среди болгарских коммунистов к сотрудничеству он привлек Илью Хайдукова, Илко Младенова, Ивана Атанасова, Вылчо Ибришимова, Яне Богатинова, Георгия Булгурова, Валентина Велоянца и Петрану Иванову (урождённая Илиева), которая весной 1927 года нелегально выехала в Париж под именем Петраны Попилиевой, к своему мужу Димче.
Работать приходилось в крайне напряжённой обстановке. Дело в том, что в апреле случился крупный провал советской военной разведки во Франции. Был арестован нелегальный резидент Стефан Лазаревич Узданский (живший в Париже под именем художника Абрама Бернштейна) и его помощник Стефан Гродницкий, а также ряд деятелей Французской компартии, которые по профсоюзным каналам организовали получение информации с оборонных предприятий. Узданского на посту резидента сменил Павел Владимирович Стучевский. Он обеспечил бесперебойное поступление французских технологических секретов советским специалистам, но контрразведка уже «села на хвост» многим членам ФКП и обитателям отеля «Де ля Пост». Под наблюдением полиции оказался и коммерсант Кукец. Полиция неоднократно обыскивала его номер в гостинице, но всякий раз безрезультатно.
Несмотря на слежку, Попов в 1928 году написал жене в Бургас, чтобы она приехала к нему с детьми. Самовольное воссоединение с семьёй стало позднее причиной записи в его характеристике: «…нарушает конспирацию». Невена Попова с сыновьями Адрианом и Василом прибыли в Париж в августе 1929-го. К тому времени шпионские страсти немного утихли. Однако весной 1931 года в результате тщательной разработки французских спецслужб была вскрыта разветвлённая сеть коммунистов на военно-промышленных предприятиях. После провала Стучевского «Чёрный» выехал с семьёй в Москву.
Поселились Поповы в общежитии Коминтерна, в гостинице «Люкс» на Тверской улице (ныне гостиница «Центральная»). Потом им выделили квартиру в доме политэмигрантов на улице Новая Башиловка, 26. В Москве Никола, которого именовали здесь Николаем Васильевичем, поначалу работал в аппарате Коминтерна, но «бумажная» работа ему не понравилась. Вскоре по протекции Васила Коларова, старого друга ещё с тесняцких времён, «Чёрный» вернулся в IV Управление Штаба РККА. От Управления его направили учиться в Военную академию имени Фрунзе, и с осени 1932 года он успешно изучал военное дело, технику, общеобразовательные дисциплины, а также прошёл специальную подготовку. В том же году Никола Попов перевёлся из БКП в ВКП(б).
Весной 1935 года, по окончании курса, «Чёрный» прибыл в Разведывательное Управление РККА для получения нового задания. Разведупр, обретший своё прежнее название, претерпел серьёзные изменения. Вместо Я. К. Берзина начальником его стал Семён Петрович Урицкий, заместителем — А. Х. Артузов, начальник Иностранного отдела ГУГБ НКВД; агентурный отдел разделили на две части — 1-й (западный) и 2-й (восточный), которые возглавили сотрудники ИНО О. О. Штейнбрюк и Ф. Я. Карин. Новое руководство активизировало закордонную работу и направило за рубеж новых резидентов. Никола Попов (уже под официально зарегистрированным псевдонимом «Чёрный») должен был обосноваться в Кракове, откуда отслеживать события в Германии, политическую обстановку в Польше и её отношения с соседними государствами.
Такая глубокая засылка и оседание требовали надёжной легализации. Кроме того, следовало наладить каналы связи в странах Западной Европы.
В конце октября 1935 года «Чёрный» прибыл в Париж, где задействовал свою агентуру из числа болгарских политэмигрантов. Для пущей достоверности он взял себе документы и биографию реального человека — Стояна Владова Николова (1891-1978) и несколько дополнил её. Так «Чёрный» стал богатым фермером из Русе, вернувшимся из Америки вместе с племянницей — эту роль сыграла Петрана Иванова, которая всё это время продолжала вместе с мужем выполнять в Париже задания Разведупра. В марте 1936 года «Стоян Владов» с «племянницей» приступили к следующему этапу легализации и налаживания связей. Они отправились в Вену, где наладили отношения с Обществом садоводов. Это было необходимо для укрепления легенды, поскольку именно в качестве владельца садоводческого хозяйства «Чёрный» собирался осесть в Кракове. Это оказалось несложно, поскольку коллективы болгарских садоводов существовали тогда во многих странах Европы, а разгон Земледельческого народного союза пополнил их проверенными людьми.
Легализовавшись, Никола Попов и Петрана Иванова поселились в Кракове на улице А. Пражновского (после войны — Юлиана Мархлевского) в доме № 9 и закупили большой участок земли в пригороде. Развитие хозяйства шло параллельно с созданием разведгруппы «Монблан». Возможности «Монблана» были весьма обширны. Информация поступала от сотрудников болгарского посольства в Варшаве Димитра Икономова и Трифона Пухлева, от секретаря болгарского торгпредства в Берлине Алексия Икономова, сотрудников болгарских представительств в Вене, Праге, Будапеште, руководителей обществ садоводов в Австрии, Чехословакии, Венгрии, от студентов и преподавателей Ягеллонского университета. Когда агентурную сеть стало вскрывать гестапо, у немцев сложилось впечатление, что на советскую разведку дружно работали все болгарские эмигранты: садоводы, военнослужащие, художники, рабочие оборонных предприятий, вовлекая в разведдеятельность родственников и друзей. Героическая же Петрана Иванова снова выехала в 1938 году во Францию и работала там до 1960 года, поставляя ГРУ ценную информацию. В 1960-м она вместе с мужем Димче Ивановым вернулась в Болгарию, где была удостоена высоких правительственных наград. Умерла Петрана 19 апреля 1987 года в Софии.
Донесения для «Центра» Попов передавал в 1936-1938 годах радистке Урсуле Кучинской (впоследствии известная пистельница Рут Вернер), с которой он встречался раз в месяц. На связи у ней была также группа антифашистов в Данциге.
