В последних числах сентября 1923 года Павловский неожиданно прибыл в Москву и остановился на квартире Шешени.
В Москве Павловский вел себя очень настороженно. В разговорах с «подпольщиками» интересовался, нет ли среди членов союза представителей ГПУ и не является ли группа ЛД выдумкой чекистов.
Появление Павловского в Москве представляло огромную опасность. Поэтому было принято решение о его немедленном аресте.
На следствии Павловский продолжительное время молчал. Но затем убедился в бесперспективности борьбы, которую поддерживал, и стал давать правдивые показания. Зная о том, что за содеянные преступления снисхождения ему не будет, он стал предлагать свои услуги чекистам в борьбе против Савинкова, выражал готовность участвовать в самых сложных операциях.
На это и рассчитывали руководители ГПУ. Убедившись в определенной степени в искреннем желании Павловского не столько помочь Советской власти, сколько заслужить право остаться живым, они согласились принять эту помощь с непременным условием: вся переписка с Савинковым будет вестись с ведома ГПУ.
Павловский писал в Париж под диктовку чекиста, что жизнь в организациях «бьет ключом», что он «весь вошел в работу», которой здесь «непочатый край». В то же время автор писем отрицательно отзывался о зарубежных работниках союза, особенно подчеркивая, что они просто толкут воду в ступе, а здесь кипит «настоящая работа».
Впоследствии выяснилось, что эти письма сыграли большую роль в укреплении веры Савинкова в силу и перспективы «антисоветских организаций» в Москве.
Используя Павловского в своих интересах, чекисты не рассчитывали на его окончательный переход на нашу сторону. От такого жестокого врага можно было ожидать всего. Происшедший вскоре случай подтвердил это подозрение. В одно из посещений тюремной бани Павловский, воспользовавшись тем, что на некоторое время был оставлен часовым без присмотра, извлек из стены кирпич, завернул его в полотенце и на обратном пути в камеру ударил им по голове конвоира. При этом он пытался снять с конвоира одежду, с тем чтобы надеть ее на себя и неопознанным выйти на свободу. На шум подоспели несколько сотрудников охраны, которые задержали Павловского и водворили его в камеру.
Игра с Савинковым продолжалась. Поступок Павловского не повлиял на ход хорошо продуманного плана вывоза Савинкова в Советский Союз. События только потребовали от чекистов новых шагов, направленных на ускорение приезда Савинкова в Москву.
Через курьеров Савинкову сообщили, что на базе группы ЛД и московского комитета НСЗРиС образован руководящий центр в лице «временного центрального комитета НСЗРиС», председателем которого заочно избран он. Вместе с тем с тревогой сообщалось, что в «ЦК» союза образовались два различных течения, вызванные разногласиями среди членов этих организаций. Одни требуют немедленных и активных действий против Советов, другие стоят за накапливание сил, изучение противника и выжидание благоприятного момента для выступлений.