1938年初，苏联侦察局开始策划搜集美国核机密的计划。当时，苏联政府已经隐约地察觉到美国在搞原子弹，但美国人究竟使用什么东西来制造原子弹，在哪里研制和生产，进展如何，以及将来它的威力有多大，苏方对此不甚了解。于是，苏联向美国派出了一位化名“阿杜尔·阿达姆斯”的特工，专门搜集这方面的情报。
“阿达姆斯”的工作进展得十分不顺利，在美国没有得到什么有价值的情报，后来，这位经验丰富的老特工涉嫌“与国内托洛茨基分子保持联系”，在苏联内务人民委员部的高压下被从美国召回到国内。为继续搜集核情报，此后苏军情报部门开始物色替代“阿达姆斯”的人选，并为新的人取化名“德尔玛”。
1939年，物色候选人的工作已经进行到最后敲定阶段，“德尔玛”的热门候选人有好几个。最后，一个叫德米特里的年轻人被苏军侦察部门的考官看中。
德米特里是当年被刚刚应征入伍的，参军前，他以优异的成绩从莫斯科某技术学院毕业，并被保送读研究生。这一天，德米特里收到了一张入伍应征通知书。第二天，德米特里作为应征入伍青年来到区兵役局，准备检查身体参加苏联红军。
德米特里的个人条件十分被侦察机关看好。他1915年出生在美国的一个来自苏联的移民家庭，通晓英语，熟谙美国生活。德米特里的父亲早年居住在苏联，是个木匠。有一次，父亲遇上一位相貌出众的姑娘，并深深地爱上了她，决定娶她为妻。但是由于家境贫寒，自己又没有积蓄，无法举办婚礼，情急之下，父亲决定到美国打拼一番，等挣足了钱再回国娶自己的心上人。
德米特里的父亲来到美国后，很快就找到一份收入相对不错的工作，干上了自己的老本行——排锯工。他省吃俭用，将自己的积蓄全部电汇国内，交给自己深爱的姑娘。姑娘深受感动，很快就到美国与年轻的木工结了婚。
两人在美国生活了近20年，他们一共生了3个孩子，德米特里是老大。随着孩子的增多和长大，开销逐渐增多，尽管父亲很勤劳，能吃苦，但毕竟靠他一人挣的钱难以养活5口之家，因此日子过得紧巴巴的。1933年，德米特里全家回到苏联，居住在苏联远东的哈巴罗夫斯克边疆区。德米特里在集体农庄里当钳工，修理各种农用机械，为农庄修建房屋。1934年，德米特里决定到高等学校学习。他只身来到莫斯科，顺利考入了莫斯科某技术学院，直到以优异的成绩毕业并被保送研究生。
苏军侦察机关觉得德米特里是个可塑之材，可以把他训练成一个出色的特工人员。在征求德米特里的意见时，德米特里表示十分愿意到这个全新的但又是未知的部门去工作。
1939年夏天，德米特里被派到美国，单线执行“德尔玛”计划，并化名“德尔玛”。他的任务是搜集美国科研实验室研制化学辐射物质的情况。当时，在研制化学武器方面美国人走在了德国人的前面，并取得了不小的成果。
1943年，二战进行到最激烈的时候，在美国潜伏了多年的德米特里，又被要求到美军部队服役。这让他感到十分为难，然而这次服役却改变了他的命运。
当德米特里到达应征处报道时才知道，他服役的地点不是野战部队，而是科研机构。他这才松了一口气，这对德米特里来说无疑是最好的机会。不仅如此，德米特里和苏军侦察机关还获得了意外收获——他还被选送去进修了。这次进修实际上是一个集训班，学员都是当时在美国生产放射性物质企业工作的年轻技术骨干。德米特里所在的集训班里有30多人，他们当中的一些人在二战后成为美国著名的科学家，其他人则成为美国重要公司的资深分析专家。
1944年8月，德米特里顺利地从集训班毕业，之后被分配到美国田纳西州橡树岭的一家秘密单位工作，担任一家生产辐射材料工厂的技术员，他们所生产的这种放射性材料是用于研制原子弹的。
德米特里在初到橡树岭小城所看到的一切让他大为震惊，这里面汇聚的科学家、工程师。技术人员有数万名，大批的警察。联邦安全局特工和军事情报部门的特工在这里从事着安全保卫工作。这个城市简直就是一个禁区，进出这个城市要经过多道严格的检查。城市当时并没有名称，在地图上也没有标识，对外只宣称某某公司。实际上这个“公司”的技术人员从事的是研制用于制造原子弹的重要元素——铀。
在1943年，苏联军事情报部门就得知，美国在洛杉矶和芝加哥两个城市开办了核研究实验室，但对橡树岭的情况却一无所知。德米特里的情报非常重要，苏联军事情报部门据此掌握了这个被美国人隐蔽多年的原子能城的具体位置。
后来根据德米特里的进一步报告，苏联得知橡树岭生产铀，而生产企业分为3个实验室。德米特里所在的企业大约有1500人。
1945年初，德米特里转到另一个实验室工作，这个实验室主要是完成美国核计划的一项单独研究任务。与此同时，德米特里也获得提升，新的职务使他具有了接触更多资料、掌握更多情报的机会。
在新的实验室里工作的都是著名的科学家，根据看到的情况，德米特里判断美国研制原子弹的工作已经接近尾声。德米特里立即将自己工作的变动及判断向莫斯科总部作了报告。
德米特里的主要贡献就是摸清了美国的原子能设施、结构、核材料生产量、参加的专家人数情况，并与美国其他秘密原子能计划及相关单位保持了联系。难怪当年美国总统罗斯福在雅尔塔会议上很诡秘地对斯大林说，美国已经拥有了令人震惊的武器，而斯大林只是面无表情地点点头。看来，当时苏联对美国的核研究已经有了很全面的了解。当然，这些都与美国的实验室对“德尔玛”很信任有关。
美国用原子弹轰炸日本的广岛和长崎之后，德米特里所在的这家美国实验室举行了庆祝活动，实验室主任对大家说：“你们作出了历史性的巨大贡献。”之后，这家实验室准备选派专家到日本察看轰炸效果，德米特里也被选中，但后来考察计划因故取消，德米特里未能到日本亲眼看看美国原子弹的威力。
1945年9月，第二次世界大战结束后，德米特里也很快从美军中退役，他想乘机离开这个城市。因为美国和加拿大的一些报纸披露说在美国潜伏着一些外国“核间谍”，实验室也开始对所有研究人员进行重新审查。
正如德米特里所担心的，美国反间谍机关很快查清德米特里曾在1933年与自己的父母回到苏联定居，并在相当长的时间内没有返回美国。德米特里回到美国后就一直在重要的秘密部门工作。于是当德米特里离开橡树岭之后，美国情报部门就开始调查他。1949～1951年，他们对所有在橡树岭实验室与德米特里熟悉的人都进行了审查。他们还找到德米特里的父亲原来居住过的城市里的邻居进行谈话。因为德米特里的父亲有3个儿子，美国情报部门想要搞清楚1933年究竟是哪一个德米特里返回苏联定居，而后又是哪一个德米特里到美国的橡树岭秘密实验室工作，两人究竟是不是同一个人。
然而，美国情报部门的工作进展得不十分顺利，他们没能找到德米特里的任何有用的证据，1949年5月，德米特里离开美国回到了苏联。
1949年6月，苏军总参谋部第二总局局长扎哈罗夫大将签发了一份涉及德米特里命运和他在军事侦察机关工作的命令，命令指出：“列兵德米特里，1915年出生，按列兵军衔从武装力量中复员。”
不久，德米特里回到自己的莫斯科母校读研究生，两年后，他获得技术科学副博士学位。但是，德米特里在毕业分配问题上却意外地遇到了麻烦，没有一所大学的科研机构、也没有一家工厂愿意接收他，因为“他的专业太偏了”。后来他才知道，没人接收他的真正原因是，有些当权者对他的简历不理解，认为他可能是有什么过错的人。的确，从1939年到1949年的10年间，德米特里在苏联红军服役，最后却是以列兵的军衔退出现役。德米特里知道自己不能对那些谨小慎微的官员说出他以前是干什么工作的，不能说出自己受过高等教育，不能说出自己为什么服役那么长时间竟然在最后退役时没有戴上哪怕是少尉的军衔，而且只得到一枚奖章。
1953年3月，这位好几年没有被分配工作的技术副博士忍无可忍，他决定给苏军侦察机关的局长写信说明情况。苏军总参侦察总局局长沙林中将收到信后立即指示解决德米特里的分配问题，并在1953年3月16日给高等教育部部长斯托列托夫写信，说明情况。
信是这样写的：“兹证明德米特里在1939年至1949年10年间在苏军服役，由于涉及国家秘密和军事秘密，不便说出其服役性质。如果此事影响到高教部对他的分配，请直接找我们的代表，他将面对面向您解释一切。”
事实表明，德米特里的特工经历的确是举世无双的，他能够在美国特工部门毫无察觉的情况下，渗透到美国原子能机密设施内，而这个设施在美国也只有少数高层官员和为数不多的科学家及技术专家才知道。而且，这家军工厂在当时属于世界第一个也是唯一的一个生产用于制造原子弹所必不可少的重要元素——铀和钚的工厂。由此可见，有关这家工厂的一切信息和资料都属于美国的最高国家机密和军事机密，德米特里所收集的任何情报都将是有着重大价值的。
由于总参侦察总局局长沙林中将的插手，德来特里终于在一所学院谋到了一个职位并一直工作到退休。
