Так или иначе, пройдя 18-недельный курс разведывательной подготовки в учебном центре ЦРУ в Кэмп-Пири (Вирджиния), 28 января 1981 г. Говард был зачислен в штат Оперативного директората ЦРУ. Там его направили в отдел СССР и Восточной Европы, где он начал подготовку в качестве будущего оперативного сотрудника резидентуры ЦРУ в Москве. Вместе с Говардом на службу в ЦРУ была принята и его жена, ставшая секретаршей заместителя директора ЦРУ по операциям. В дальнейшем она должна была отправиться в Москву вместе с мужем.
В СССР Говард должен был работать под именем Роджера К. Шаннона и прикрытием должности сотрудника американского посольства. Это назначение могло послужить трамплином к блестящей карьере, однако весной 1983 г. при обязательной проверке на детекторе лжи выяснилось, что Говард скрыл своё пристрастие к алкоголю, наркотикам и склонность к мошенничеству. В результате назначение не состоялось. Более того, в мае 1983 г. Говард был уволен из ЦРУ.
Однако, поскольку к тому времени подготовка Говарда к работе в московской резидентуре была практически завершена, он узнал много ценной информации о методах её деятельности, а также был ознакомлен со списком псевдонимов основных советских агентов, завербованных ЦРУ.
После увольнения Говард вместе с женой уехал в родной штат Нью-Мексико и поселился в городке Эльдорадо неподалёку от столицы штата Санта-Фе. Там он смог устроиться экономистом в местные законодательные органы. Но материальное положение семьи Говардов было тяжёлым, особенно если учесть, что в марте 1983 г. у них родился сын. Кроме того, Говарда мучило чувство обиды за несправедливое, по его мнению, увольнение, которое прервало прекрасно начатую и, возможно, блестящую карьеру в разведке.
Последней каплей, склонившей его к сотрудничеству с советской разведкой, стал случившийся 6 февраля 1984 г. инцидент, когда во время пьяной ссоры Говард открыл огонь из своего револьвера, за что был арестован и приговорён к пяти годам тюремного заключения условно.
В сентябре 1984 г. (по другой версии, в начале 1985 г.) Говард тайно выехал в Австрию, где обратился в советское посольство с предложением своих услуг. Для КГБ он оказался крайне ценным приобретением, так как рассказал то, что знал об операциях ЦРУ против СССР, раскрыл методы оперативной работы ЦРУ в СССР, информировал о способах, используемых для проведения технической разведки, рассказал о проводимых так называемых активных мероприятиях ЦРУ. Но самое главное, он назвал псевдонимы нескольких важных агентов ЦРУ в СССР, указал, каким образом поддерживается с ними связь и сколько они получают за свою работу.
Благодаря сведениям, полученным от Говарда, в СССР было пресечено несколько операций американской разведки. Но самым большим успехом КГБ стал арест Адольфа Георгиевича Толкачёва, ведущего конструктора Московского НИИ радиостроения. Толкачёв сам ещё в 1976 г. предложил свои услуги ЦРУ, подбрасывая записки в машины американских дипломатов в Москве, однако американцы долгое время считали его провокатором КГБ и решились вступить с ним в контакт лишь в сентябре 1978 г. Вплоть до самого ареста Толкачёв передавал американцам совершенно секретные сведения о советских ВВС, разработках в области новейших авиационных технологий и многие другие материалы. Об ущербе, который Толкачёв своим предательством нанёс нашей стране, говорит тот факт, что за переданные секреты он получил от ЦРУ 789 500 рублей наличными, а также имел в США на банковском счёте 1 990 729 долларов.
Арестовали Толкачёва 9 июня 1985 г., а 13 июня был задержан Пол Стомбаух, оперативный сотрудник московской резидентуры ЦРУ, действовавший под прикрытием должности второго секретаря посольства США в Москве. Его задержание было произведено в тот момент, когда он шёл на встречу с Толкачёвым, роль которого исполнял загримированный сотрудник КГБ. Через некоторое время Стомбаух был объявлен персоной нон грата, а Толкачёв осуждён и расстрелян.
Работу с Говардом курировал лично начальник ПГУ КГБ Владимир Крючков. Переданные Говардом сведения были щедро оплачены. На его счёт в швейцарском банке было переведено 150 тысяч долларов. Кроме того, значительная сумма была передана ему по возвращении в США.
Однако вскоре Говард оказался под подозрением у американских спецслужб. Произошло это так. 1 августа 1985 г. в Риме исчез заместитель начальника 1-го (американского) отдела ПГУ КГБ Виталий Сергеевич Юрченко. По американской версии, он пришёл в американское посольство и попросил политическое убежище, по версии самого Юрченко — был похищен сотрудниками ЦРУ. Как бы то ни было, оказавшись в США, Юрченко дал показания об известных ему советских агентах, в том числе и о некоем «Роберте» — бывшем сотруднике ЦРУ, который проходил подготовку для работы в московской резидентуре, но ещё до начала командировки был уволен из разведки. Вычислить по этому описанию Говарда не составило особого труда.
Дело было передано ФБР, сотрудники которого установили за Говардом скрытое наблюдение. 19 сентября 1985 г. Говард был подвергнут допросу, в ходе которого ему было предъявлено обвинение в контактах с КГБ. Однако Говард полностью отверг предъявленные ему обвинения, а поскольку прямых доказательств его вины на тот момент у ФБР не было, его оставили на свободе.
Понимая, что в ближайшее время он будет арестован, Говард решился на дерзкий побег. 21 сентября 1985 г. он вместе с женой выехал на прогулку. Машину вела Мэри, а Говард сел на заднее сиденье. Рядом с собой он положил манекен с надетой на голову бейсбольной кепкой, точно такой же, какая была и на нём самом. На одном из поворотов он посадил манекен вместо себя, а сам выпрыгнул из машины в кусты. Следующие за машиной агенты ФБР не заметили подмены и вечером доложили начальству, что Говард с женой возвратились домой. 23 сентября ФБР выписало ордер на его арест, но было уже поздно.
Сам же Говард в это время через Нью-Йорк и Копенгаген вылетел в Хельсинки. Там его встретили работавшие в советском посольстве сотрудники КГБ, которые тайно переправили его в Советский Союз в багажнике посольской машины. Позднее, давая интервью советскому телевидению, на вопрос о том, как он попал в СССР, Говард ответил, что по понятным причинам не имеет возможности рассказать подробности, и добавил: «Могу лишь сказать: было темно и страшно», явно намекая на это путешествие в багажнике.
Бегство Говарда вызвало в ФБР и ЦРУ состояние шока. Его жена Мэри немедленно была подвергнута интенсивным допросам. Комитет по разведке палаты представителей Конгресса США обрушил шквал критики на действия ЦРУ в деле Говарда, назвав его «одной из наиболее серьёзных потерь в истории разведки США».
Тем временем в Москве Говарда поселили на конспиративной квартире, а позднее — в закрытом посёлке Жуково в 40 километрах под Москвой. А 7 августа 1986 г. в «Известиях» было опубликовано следующее официальное сообщение:
« В Президиум Верховного Совета СССР обратился гражданин США бывший сотрудник ЦРУ Говард Эдвард Ли с просьбой о предоставлении ему политического убежища в СССР. Свою просьбу он мотивировал тем, что вынужден скрываться от спецслужб США, которые необоснованно его преследуют. Руководствуясь гуманными соображениями, Президиум Верховного Совета СССР удовлетворил просьбу Говарда Эдварда Ли, и ему предоставлено право проживания в СССР по политическим мотивам».
Находясь в СССР, Говард пользовался полной свободой, и в 1987 г. даже посетил Венгрию, где в июне в Будапеште дал интервью известному американскому писателю Дэвиду Уайзу, который на следующий год опубликовал книгу о нём. В 1989 г. он встретился с американскими корреспондентами из газеты «Вашингтон пост» и рассказал им, что живёт в загородном доме под Москвой вместе с двумя охранниками из КГБ, которые обеспечивают ему круглосуточную охрану.
После августа 1991 г. над головой Говарда сгустились тучи. Для начала его переселили с дачи на московскую квартиру и лишили охраны. А в сентябре того же года в интервью газете «Вашингтон таймс» начальник разведывательного отдела ФБР Томас Дьюхэдуэй заявил, что США следует оказать нажим на СССР, настаивая на выдаче Говарда в обмен на экономическую помощь.