На предложение работать на советскую разведку Китти ответила согласием. Ей был присвоен оперативный псевдоним «Джипси» (за время работы в советской разведке Китти пришлось менять псевдонимы более двадцати раз).

К моменту своей вербовки Китти уже разошлась с мужем и жила отдельно.

Первым местом назначения разведчика-нелегала «Джипси» стала Германия. Здесь ей довелось работать связником вместе с опытными разведчиками Борисом Берманом, Федором Парпаровым, Василием Зарубиным, Эрихом Такке и другими сотрудниками нелегальной разведки ИНО ОГПУ. Обстановка в те годы в Германии была напряженной, в стране набирал силу фашизм. В этих сложных условиях, порой с риском для жизни, Китти десятки раз пересекала границы сопредельных государств, перевозя ценную информацию и документы, секретную почту берлинской резидентуры.

Всего же за всю свою разведывательную биографию Китти пришлось работать более чем с сорока оперативными сотрудниками и двадцатью четырьмя наиболее ценными источниками нелегальной разведки в различных странах. Это был своего рода рекорд.

15 апреля 1932 года Китти уволилась из «Амторга», а 25 апреля на трансатлантическом лайнере «Куин-Мери» отбыла в Европу под видом американской туристки. Из германского порта Бременсхафен она добралась до Берлина, где устроилась в недорогой гостинице. В немецкую столицу Китти приехала за год до прихода Гитлера к власти, ей предстояло работать в нелегальной резидентуре НКВД. Берлин в 1932 году напоминал растревоженный людской муравейник. Повсюду были видны молодчики в коричневых рубашках, множество людей в военной форме. Периодически между коммунистами и нацистами вспыхивали стычки, но полиция явно сочувствовала «наци». В назначенный день, волнуясь, Китти вышла на обусловленное место встречи в табачной лавке. Войдя в нее, она произнесла пароль и, услышав отзыв, успокоилась.

Продавец проводил ее в заднюю комнату и попросил подождать. Вскоре появился худощавый человек, назвавшийся Карлом. Он подробно расспросил Китти о том, как она добралась и где устроилась, рассказал об обстановке в стране. В качестве прикрытия нелегальной деятельности разведчик рекомендовал Китти поступить на учебу в Берлинский университет и подыскать недорогую квартиру в хорошем районе. Она должна понравиться хозяйке дома, завести знакомства с соседями, почтальоном, лавочником, короче, со всеми лицами, которые потенциально могут быть осведомителями полиции, и произвести на них впечатление скромной девушки, всецело занятой учебой и не интересующейся политикой.

По работе «Джипси» предстояло нелегально перевозить документы в непроявленной пленке в различные страны. В случае опасности от пленки необходимо было избавиться, предварительно засветив ее. Карл познакомил ее с хозяйкой магазина Герди, с которой ей предстояло работать. С Герди они обсудили способ поддержания связи, в том числе вызова на экстренную встречу. Договорились встретиться через две недели. За это время Китти должна была снять квартиру и устроиться в университет.

Она без труда решила обе задачи. В университете Китти изучала немецкий язык, стараясь не демонстрировать его знание. Впрочем, это оказалось не очень сложным делом, поскольку занятия выявили, что она была не в ладах с немецкой грамматикой.

В назначенный день Китти вновь встретилась с Карлом. Он вручил ей небольшой пакет, который можно было легко спрятать в дамской сумочке, и дал задание доставить его в Прагу.

В столицу Чехословакии Китти выехала по своему американскому паспорту и без труда прошла пограничный контроль. В Праге, не заезжая в гостиницу, где на нее могли обратить внимание, она направилась по указанному адресу и без труда нашла нужный магазин. Произнеся пароль и получив отзыв, прошла в комнату за стойкой магазина, где вскоре появился высокий голубоглазый блондин, представившийся Яношем. Ему она передала пакет с документами в непроявленной пленке. Китти еще несколько раз ездила в Прагу для встреч с Яношем. Все проходило благополучно, их встречи и прогулки по городу выглядели естественными и не привлекали внимания посторонних. Однако однажды, передав Яношу почту, она по привычке проверилась и вдруг увидела, что ее преследует какой-то подозрительный тип. Китти не растерялась. Зайдя в мясную лавку, она обратилась к мяснику с просьбой проводить ее через черный ход, объяснив, что к ней, замужней женщине, пристает незнакомый мужчина. Хозяин проводил ее через проходной двор и объяснил, как найти дорогу.

Все обошлось благополучно, однако Карл, которому Китти рассказала эту историю, встревожился. Яношу было дано указание прекратить всякую работу и затаиться. Через некоторое время он получил назначение на нелегальную работу в Париж. Китти тоже на всякий случай предстояло сменить маршрут поездок. Эти меры предосторожности диктовались условиями конспирации: Китти перевозила в пленке документы, имеющие отношение к новейшим образцам вооружений, производимых на знаменитых военных заводах «Шкода». Поскольку торговля оружием всегда связана с большим риском, малейшая оплошность со стороны разведчиков могла привести к серьезным последствиям для разведки в целом.

В июле 1932 года в Берлин приехал новый сотрудник резидентуры Василий Рощин. В Германии он находился с паспортом на имя Туманова и отвечал за связь с нелегальными резидентурами. С Рощиным Китти встречалась в Харбине. В Берлине Рощин создал паспортно-техническое бюро, которое обеспечивало документами разведчиков-нелегалов. Такой же «липовый» паспорт на имя Элеоноры Дэвис, уроженки Чикаго, был выдан Китти для выполнения очередного задания, связанного с поездкой в Париж.

Ее первая поездка в Париж состоялась в декабре 1932 года. Поскольку в сумочке Китти был поддельный паспорт, на этот раз она сильно волновалась. Однако все обошлось вполне благополучно. Поезд прибыл в Страсбург в два часа ночи, и полусонный жандарм, войдя в купе, молча проштамповал паспорт Китти. В столице Франции, встретившей ее дождем и мокрым снегом, Китти разыскала нужный ей адрес. В кафе она отдала коллеге почту, получила обратное письмо и без приключений добралась до Берлина.

В Берлине хозяйка дома рассказала Китти по секрету, что на днях полицейский интересовался, на какие средства живут квартирующие у нее иностранные студенты. Это сообщение встревожило резидента «легальной» резидентуры Бориса Бермана. Было решено, что Китти вернется в Нью-Йорк, чтобы сделать ряд денежных переводов от имени своей семьи на ее имя в Берлин. В Нью-Йорке она побывала в начале 1933 года, посетила могилу отца, встретилась с родственниками и вновь возвратилась в Германию, где ее ожидали неотложные дела.

В Германии в тот период действовали две нелегальные и одна «легальная» резидентура, которая руководила их работой. Связь с Центром нелегалы поддерживали через связников, и поэтому Китти приходилось выезжать в различные страны. Берлинская резидентура ИНО ОГПУ сумела наладить работу по добыче документальной информации о внешней и внутренней политике германского правительства, деятельности спецслужб и разведки МИДа. Эта информация, перевозимая Китти в непроявленной пленке, высоко оценивалась в Центре.

Однажды в канун Рождества 1932 года Китти по приглашению своего сокурсника, англичанина Джона Смита, члена фашистской партии Англии, возглавляемой Мосли, попала на вечеринку нацистов. Один из них доверительно сообщил собравшимся, что крупнейшие германские промышленники и финансисты решили поддержать Гитлера на предстоящих выборах и что 19 ноября они вручили престарелому президенту Гинденбургу петицию, в которой потребовали передать всю полноту власти в стране фюреру нацистской партии. Нацист хвастливо заявил, что в начале 1933 года власть будет в руках Гитлера. Эта информация, полученная от Китти, была доложена в Центр и получила его высокую оценку.

Однако не все было благополучно в ее работе. Вскоре после Рождества она вновь повезла почту в Париж. На этот раз пассажиров в поезде было мало, и молодой жандарм стал внимательно изучать паспорт разведчицы. Неожиданно он спросил ее: