В операции по разоблачению диверсантов Василевский сыграл важную роль. На встречу с руководителем банды, бывшим казачьим сотником из охраны генерала Шкуро, в Батуми на французском танкере прибыл некий Вересов, эмиссар Братства русской правды (БРП). Бандиты скрывались неподалёку от Батуми, вблизи городка Кобулети. Чекисты задержали Вересова, а вместо него к бандитам отправили Василевского. Именно Меркулов решил, что Василевский – подходящий кандидат для засылки в банду под личиной Вересова. Василевский так описал свою реакцию на неожиданное предложение: «Однако отказываться я не хотел. Партия послала меня служить в органы ГПУ. Риска я не боялся и смерти тоже, опасался только, что не сумею выполнить задание. Честолюбие, желание отличиться, показать себя в опасном деле не позволяло мне отказаться от задания. Ещё подумают, что я трус! К тому же я доверял старшим товарищам: уж если заместитель председателя ГПУ решил, что я подхожу к намеченной им роли, он лучше знает, какому риску подвергает своего подчинённого».

Операция завершилась успешно. Банду разгромили, диверсант, взорвавший баки-цистерны, был арестован.

В начале 1930-х годов Василевский служил в пограничных войсках, обеспечивал досмотр иностранных судов, приходивших в батумский порт. Потом увлёкся авиацией, как многие молодые люди в то время. Поступил в авиационную школу спортивного общества «Динамо» в Тбилиси. Прошло несколько месяцев, и Василевского направили на курсы комсостава при оперативном факультете Военно-воздушной академии им. Н. Жуковского. В начале 1936 года его назначили командиром отдельной авиачасти Управления пограничной и внутренней охраны УНКВД Казахской АССР (на границе с Китаем, в районе Синьцзяна). Об этом периоде жизни Василевский всегда вспоминал в той лирической тональности, в которой творил французский писатель и пилот Антуан де Сент-Экзюпери:

«Наш небольшой авиационный городок был расположен в старинном урочище, у подножия высокого горного хребта Заилийского Алатау. Его снежные вершины почти круглый год сверкали под лучами южного солнца. На севере, на сотни километров, вплоть до огромного озера Балхаш, простирались пустыни. Мы летали над высокими снежными горами, огромными ледниками, пустынями и большими озёрами, тянувшимися цепью на восток, через Джунгарские ворота, где всегда дуют бешеные ветры. Воздух там наполнен мельчайшей гранитной пылью, и кажется, что чья-то гигантская рука накинула на эту суровую землю тонкую сверкающую вуаль. Кто только не шёл по этим тропам сквозь вечный ветер Джунгарии!»

Когда вспыхнула Гражданская война в Испании, Василевский подал рапорт о желании принять «непосредственное участие в борьбе с фашистами». Вскоре Лев и попутчик-радист, тоже доброволец, отправились в путь: «Мы ехали в Испанию по железной дороге через гитлеровскую Германию и Францию. Красный паспорт с испанской визой, моя сильно загоревшая под жарким южным солнцем физиономия и вообще весь вид человека, не привыкшего носить штатский костюм, привлекали пристальное внимание нацистских чинов разных рангов и ведомств в Германии». По хорошо налаженному к тому времени маршруту – Париж – станция Сербер на границе с Испанией – испанская станция Портбоу – Барселона – Валенсия. В отеле «Мажестик», в котором размещались советские военные советники, Василевский познакомился со своим начальником – Григорием Сыроежкиным. Тот сообщил новоприбывшему, что рассчитывать на боевые поединки с фашистами в воздухе ему не следует. Как бывшему пограничнику и оперативному работнику, ему предстоит возглавить разведывательно-диверсионный отряд. Заместителем его будет надёжный товарищ – Александр Рабцевич, «старый белорусский партизан».

Василевский командовал разведывательно-диверсионной группой ИНО НКВД с 1936 по 1938 год. Это было, по его словам, время, «наполненное опасностями, риском, всем тем, из чего складывается жизнь человека на войне». Специальная работа Василевского прикрывалась должностью старшего советника Особого отдела Мадридского фронта. В предисловии к повести «Испанская хроника Григория Грандэ» Василевский написал: «В моём сознании Испания оставила глубокий след. Воспоминания о ней никогда не исчезали, и даже Великая Отечественная война, явившаяся в жизни нашего народа таким всеподавляющим событием, не накинула покрывала забвения на всё, что было в 1936–1938 годах».

В 1939–1941 годах Василевский – сотрудник посольства СССР в Париже, резидент ИНО НКВД. С этой позиции участвовал в операции по ликвидации Льва Троцкого в Мексике, за что был награждён орденом Красного Знамени. Среди наград Василевского есть медаль «За боевые заслуги». Он стал первым, кто получил её.

В 1941–1942 годах Василевский находился в Турции в должности подрезидента НКВД в Анкаре. Его подлинная фамилия была «засвечена» в Испании, поэтому в Турцию он отправился под фамилией Тарасов. Для группы чекистов была запланирована операция по ликвидации посла Германии в Турции фон Папена. Подготовкой покушения руководил Эйтингон, который действовал в Стамбуле под фамилией Наумов. Боевиками были болгары, связанные с ГРУ. Один из них бросил бомбу под ноги фон Папена, но слишком рано снял предохранитель и взорвался сам. Посол отделался лёгким испугом и ушибами. Турецкая полиция сработала быстро, задержала другого болгарина, входившего в группу. Он и рассказал туркам обо всём, что знал. Оперативных работников ГРУ и ИНО НКВД, включая Василевского, пришлось срочно отзывать в СССР.

После нескольких месяцев работы в Центре – новая командировка – в Мексику. К месту назначения он отправился с диппаспортом на имя Тарасова.

Пароход «Минск», на борту которого находился дипломат Тарасов и его семья, покинул порт Владивосток 23 марта 1943 года. Пароход пересёк бухту Золотой Рог и у острова Аскольд повернул на юг. Путь предстоял рискованный – между двух огней: с одной стороны незримо присутствовали японцы, с другой – также незримо – американцы. Корабли и подводные лодки противоборствующих сторон часто «ошибались», и в перекрестья их прицелов попадали советские суда. Путь проходил через Японское и Восточно-Китайское моря, затем суда огибали острова Кю-Сю и через «разрешённый» японцами для транзита пролив между островами архипелага Рю-Кю выходили в Тихий океан. Потом по «коридору безопасности», согласованному с властями Соединённых Штатов и Японии, суда поворачивали на север и шли вдоль Японского архипелага и Курильской гряды к Командорским островам. Затем продвигались Беринговым морем к Камчатке, постепенно разворачиваясь на восток.

После месяца пути «Минск» вошёл в порт Сиэтла. Позднее разведчик вспоминал: «Первый американский город поразил нас богатством и изобилием. Ничто не напоминало здесь о войне. Контраст с суровой обстановкой городов нашей страны был поразительным. Он оставлял в наших душах горький осадок». Из Сиэтла на поезде отправились в Сан-Франциско, куда прибыли на следующий день. Генеральное консульство СССР находилось в конце улицы, которая обрывалась крутым склоном к заливу. С этого места открывался великолепный вид на пролив, который соединял заливы Сан-Франциско и Сан-Пабло, на впечатляющий мост Голден Гейт. В шифрованной переписке с Центром Сан-Франциско обозначался «Вавилоном», а резидентом был вице-консул Григорий Хейфец (псевдоним «Харон»). Он взял Тарасова под опёку, радуясь возможности поговорить со свежими людьми из Москвы. Хейфец выглядел измученным, жаловался на «недосып», на увеличение числа «дезертиров» с торговых судов. Разыскать удавалось не всех. Хейфец упомянул о том, что вскоре возвращается в Москву, и это объяснило Тарасову причину его настойчивых расспросов об обстановке «в нашей конторе».

Хейфец рассказал о наглых агентах ФБР, вынюхивающих, провоцирующих, создающих «подставы» для вербовки. Несколько раз сотрудники консульства обнаруживали микрофоны в самых неожиданных местах. Конечно, этим занимались не нацистские агенты, а ФБР. Хейфец пояснил, что проверка помещений проводится регулярно, но уверенности в том, что здание свободно от микрофонов, нет: «Эдгар Гувер ненавидит коммунизм и Сталина больше, чем нацизм и Гитлера, поэтому тут следят за всеми, кто с нами контактирует, составляют списки с подробными данными, адресами и номерами телефонов. Они уверены, что всё это в будущем пригодится».