联邦调查局的推理很简单，尤里乌斯的小舅子是间谍，他的两个同学朋友是间谍，他能不是间谍吗？而且，尤里乌斯还不只是一般的间谍，他是两个不同的间谍网——“原子弹网”和“海军尖端武器网”之间的联接点。
罗森伯格是一对夫妻的姓氏，丈夫名叫尤里乌斯，32岁。妻子叫依莎儿，较男人稍年长，34岁。从外貌上看，两个人都算不得漂亮，却为人融洽怡和。两个人表情都有些严肃，非常典型的中年知识分子形象。两个人个子都偏矮，圆圆的眼睛，圆圆的脸，黑头发。尤里乌斯戴金边眼镜，留小胡子，有记者形容他“活像一只猫头鹰”。依莎儿善良文静，有时眉头微蹙，就像成千上万为家务生计昼夜操心的好主妇，好母亲。罗森伯格夫妇有两个可爱的儿子，7岁的迈可和3岁的罗勃特。如果天气允许，罗森伯格一家四口喜欢周日下午在他们居住的纽约布鲁克林尼克巴克村附近散步。
1950年7月17日，星期一，夫妻俩从他们经营的机械作坊收工后，先去邻居家接回孩子，再做晚饭，吃晚饭，再伺弄小哥儿俩洗漱睡觉。7点45分，有人敲门时，罗勃特已经在里间躺下了，迈可还留在客厅里，他是必定要听完每晚7点半档的连续广播剧《独胆骑侠》才肯上床的。
尤里乌斯应声开门，门口黑压压堵着七个西服革履戴礼帽者，经狭小的公寓门框一衬托，显得特别地拥挤，也特别地人多势众。来人们自称是联邦调查局（Federal Bureau of Investigation，缩写FBI）的。
多年后，迈可·罗森伯格还记得，广播剧正播到匪徒们用主人公独有的银制子弹诬陷他，骑侠的朋友及时赶到，刮去子弹表面的涂银，露出里面的铜。这时候，一个陌生人伸手关掉收音机，迈可又拧开，那人又关掉……直到迈可听见妈妈大叫：“我要请律师！”
罗勃特被吵醒了。妈妈搂着两个孩子，眼睁睁地看着他们的父亲被铐上双手，让一群陌生人带走。
参与这次逮捕的FBI官员一共12名，为首的两个人叫威廉·诺顿和乔恩·哈灵顿。12个人分工合作，7人敲门，5人在公寓楼外把守门窗及太平梯等出口。此前一小时，他们刚刚接到法官约翰·F·麦古伊签署的《逮捕令》。
FBI当天的报告上写着：“依莎儿，他的妻子，完全是共产党人的作派，她要求我们出示《逮捕令》，出示《搜查令》，要求请律师……我们让她安静，让她带两个孩子到另一间屋里，她照做了。孩子们吵得很厉害。依莎儿拒绝回答问题。”报告上还说，办案人员们认为当着房主人的面搜查效果不好，问依莎儿愿意去什么地方暂避。依莎儿说了苔丝·格林拉斯的名字，两名官员就开车送母子三人去了谢尔夫街孩子们的姥姥家。
那天晚上，迈可从11点的晚间新闻中听到，他的父亲尤里乌斯·罗森伯格被控“策划间谍阴谋罪”，简称“间谍罪”。如果罪行成立，将可能会被判处死刑。但实际上，“间谍罪”和“策划间谍阴谋罪”并非一回事，特别是在本案的例子中。前者范围较窄，仅限于某些直接的特务活动，比如盗窃机密，传递情报等等。后者涉及的面就要宽多了，无论有没有具体行动，但凡参与了策划安排，或帮忙做点什么都算。不过在当时，别说7岁的迈可，就连好些成年人，包括各媒体的记者们，都没有注意到、或者说、未能理解这两者之间的差异。
几天后，迈可去医院看病时告诉他的大夫乔治·勃哈德博士：“好人抓走了坏人。”因为他经常收听广播里的一个专题节目《我们是联邦调查局》，知道FBI全都是好人。也因为他调皮捣蛋，经常遭父亲呵斥。迈可长大以后说，其实他当时根本不了解他的父亲。当然，也不了解FBI。
“间谍罪”属“国家级罪行”，由FBI出面办案，当地警署及州警署皆无权过问。尤里乌斯被直接带到弗雷广场的联邦法庭大楼，听麦古伊法官宣读了对他的起诉书。FBI指控尤里乌斯为苏联特务，其具体罪行是，曾在第二次世界大战期间和之后，将美国关于原子弹研究的绝密文件出卖给俄国人。起诉书上称，此情报帮助苏联在1949年成功地研制出了他们的第一颗原子弹。
约三个星期后，8月11日，星期五，下午1点，两名FBI官员在大街上拦住了依莎儿·罗森伯格，她也被以“策划间谍阴谋罪”逮捕。办案人员允许依莎儿打电话回家。1975年，在罗森伯格兄弟——此时已随养父母改名为迈可和罗勃特·密罗波尔——出版的《我们是你们的儿子：依莎儿-尤里乌斯·罗森伯格传奇》一书中，迈可写道：“我问，你是说，你再也不能回家了吗？她告诉我说不能。她随即听见话筒中传来一声尖叫，那声尖叫给她的余生留下了无尽的噩梦。”
狱中的尤里乌斯是从收音机里听到妻子被捕的消息的。
罗森伯格夫妇的被捕是从20世纪40年代末到50年代初，媒体追踪报道的一系列“间谍案”中的一环、或一个枝节。
贝迪·波那特博士在她所写的《尤里乌斯-依莎儿·罗森伯格审判》一书中说：“了解罗森伯格案的来龙去脉就如同解一幅拼图。乍看之下，其中的许多图块似乎根本就无法相互匹配。比方说，那些真正与案子有关连者常常互不相识，而那些相识者却有可能和案子全然无关。”
事情起自第二次世界大战期间的1945年初，盟军某部在芬兰战场上拣到一沓被烧掉了差不多一半的苏联克格勃密码文件，后称“芬兰密码件”。当时的西方各国谍报机构对克格勃的那套“极其复杂”的密码系统尚不熟悉，但从英美两国密码专家们解译出的只言片语中，人们读到了一些关于美国海军最新尖端武器的情报。“芬兰密码件”后来交给了美国陆军部信号情报局下面一个专事研究克格勃密码的“韦诺那小组”。信号情报局在二战后即脱离陆军部，易名国家安全局。
美国国内方面，FBI很快查到了海军部军械处工程师麦克斯·易里奇和雷达工程师约奥·巴尔，但因证据不足，无法立案。
国外方面，同年，苏联驻加拿大使馆武官伊戈尔·高仁科于任满回国前叛逃，在他交给加拿大政府的若干使馆文件中，提到了一名俄国间谍、英国科学家亚伦·纽·梅。
也是由于伊戈尔的那些文件，使“韦诺那小组”第一次成功地破解了美国中央情报局（Central Intelligence Agency，缩写CIA）截获的俄国人短波通讯信息。此时，二战战局已定，同盟国胜利在望，苏联红军在约瑟夫·斯大林的指挥下控制了苏联周边的若干东欧国家。美国杜鲁门政府见势不妙，立即采取行动，企图联合欧洲其它国家与苏联对峙抗衡。从此，美苏两国由原来二战中的盟友转为敌人，并进入了长达46年（1945至1991）之久的冷战。
1946年夏，“韦诺那小组”开始破译自该小组1943年2月1日成立以来，历年累积下来的各种克格勃密码资料，包括那本经历过战火的“芬兰密码件”，结果发现，该密码件的后半部分是一份关于盟军原子弹研究的代号“曼哈顿项目”的进展报告，执笔者克劳司·伏契斯。
克劳司·伏契斯，英国核物理学家，1911年生于德国，二战前因躲避盖世太保的追捕而逃往英国，并加入英国籍。二战期间，克劳司被派往美国纽约等地从事原子能研究，后作为“英国科学家代表团”成员于1944年参与“曼哈顿项目”、即盟军第一颗原子弹的研制工作。
同盟国的原子弹研究基地设在美国西南新墨西哥州崇山峻岭中的洛萨拉蒙，研究人员主要来自英美两国，还有一些除苏联以外的其他同盟国的科学家们。“曼哈顿项目”的正式起始日期为1941年12月6日，正好是日本偷袭珍珠港的前夜。彼时，苏联和德国都已经分别拥有了他们自己的原子弹研制项目。
从1942年起，美国核能学界著名科学家们的名字一个接一个地从相关的学术刊物上消失，引起了世界各国科学家们的猜疑和议论。多年后，加拿大物理学家J·卡森·马克还记得：“G·N·弗雷洛夫将他在1940年关于铀238裂变速率的研究结果整理成文，发表在《物理学报》上，居然没有得到任何美国同行的反响。”铀是制造原子弹等核武器的关键元素之一。“他对我说：‘美国人这是怎么了？要是搁在六个月前，他们准保会评头品足地议论半天……他们肯定都被召进什么秘密项目了。’”
对此，“曼哈顿项目”主任理查德·罗兹评论说：“秘密本身就有可能暴露秘密。”
到1944年夏，关于原子弹的前期研究、即可行性研究完成后，便有大批的科学家、技术专家及士兵、工人等开进基地，准备着手将这一威力无比的核武器由理论变为现实。克劳司·伏契斯和本案中的另一位主要人物就是在这个时候先后抵达洛萨拉蒙。一年后，美国人在日本扔下了两颗原子弹。
当CIA的官员们找到克劳司·伏契斯时，他已经在洛萨拉蒙工作了两年。克劳司坚称，“芬兰密码件”上的“曼哈顿项目”进展报告一定是被间谍们“偷”去的。尽管如此，不久，英国方面即通知克劳司离开洛萨拉蒙，返回伦敦。与FBI一年前对两名海军部工程师的调查一样，CIA的“‘曼哈顿项目’泄密”一案因证据不足，就此告一段落。
也是在1947年，美国空军受命研制“原子弹试验探测仪”，代号“摩嘉尔项目”，以刺探其它国家的核武器秘密。很快，数只载有此种探测仪的特制“汽球”开始绕地球飞行，但除了洛萨拉蒙沙漠的上空外，这些仪器并没有在世界上的其他任何地方检测到原子弹爆炸时产生的巨大声波和热量，倒是被一些不知就里的各地媒体和居民们误认为是来自外星球的“不明飞行物（UFO）”。
一晃两年。1949年9月3日，星期六，一只由B-29战斗机改装而成的特制“汽球”在苏联西伯利亚堪恰特卡半岛上空“嗅”出了高能核辐射。当时正值美国的劳动节长周末，几乎一夜之间，正在各地度假的科学家们被纷纷召回。根据核辐射的能量水平，以及后来在阿拉斯加和加拿大上空的云层中测得的放射性物质含量，科学家们相信，俄国人在9月3日以前的一周内进行过核试验。
9月23日，美国总统哈瑞·杜鲁门正式宣布，苏联于1949年8月29日成功地爆炸了他们的第一颗原子弹。惊异之余，人们想起国防部分管核武器研制的莱斯里·格罗维将军曾在1945年非常自信地预言说，俄国人要想制造出自己的原子弹，至少还得十年。然而现在，才刚刚过去了四年。
这下子，美国人是真火了。他们认定俄国人是靠着“盗窃”美国的机密才造出了原子弹，因为“芬兰密码件”中由克劳司起草的“曼哈顿项目”进展报告完稿于1944年底，那时候，洛萨拉蒙原子弹的研制工作已近尾声。
CIA和FBI紧急行动起来，一面重新发掘出已封存两年的“芬兰密码件”和克劳司·伏契斯档案，一面向英国有关方面施加压力。英国谍报机构MI-5再次找到亚伦·纽·梅，这一次，亚伦供出了克劳司。
1949年12月，MI-5特派员威连·司卡尔顿被安插进克劳司就职的英国哈维尔原子能研究中心。
1950年1月27日，星期五，克劳司按照事先的安排，在伦敦帕丁顿火车站下车后，和等候在站台上的威连·司卡尔顿一起走向几个街区外的“战争办公室”，在那里，MI-5的官员们录下了克劳司的口供。
克劳司承认，他在洛萨拉蒙期间曾向俄国人提供过有关原子弹的情报，包括那份“曼哈顿项目”进展报告。克劳司说，他当时的联系人是一个代号“莱蒙”的美国人，他们五年前的第一次接头颇具好莱坞间谍片的色彩：“对方戴手套，手里还握一双手套。我拿一只网球。”接头地点为洛萨拉蒙西北约20英里处，桑塔·斐市内卡斯特罗街上的桑塔·斐河大桥。
克劳司招供后24小时，FBI的利希·韦特森即抵达伦敦，但由于一些外交和法律上的限制，美国人直到5月20日才被允许提审克劳司。克劳司告诉FBI局长助理H·H·科雷格和专员洛波特·J·蓝菲尔，“莱蒙”“可能”是犹太裔，“可能”住在宾夕法尼亚州的费城，“可能”是一位化学家或工程师。其实，当时两位官员带去了一共279张嫌疑人照片，“莱蒙”就在其中，但不知何故，克劳司没有认出他。
美国这边，FBI根据从英国发回的消息，立即着手查询“莱蒙”。据克劳司的交代，“莱蒙”，男，30至40岁，身高1.8米左右，体格强健，黑发，略显稀疏，有早谢的征兆。在与这些描述接近的嫌疑人中，有一位家居费城的瑞士裔美国人哈里·哥德，他同意让FBI的官员们搜查他的住处。
办案人员理查德·布任南和司各特·米勒看见哈里的书架上有一本很厚的《化学工程原理》，便抽了出来。书中夹了一张折叠着的地图。
“你说你从没去过密西西比河以西，”密西西比河从北向南，将美国拦腰一切为二，费城在河东，新墨西哥州在河西，“那你如何解释这个，哈里？”理查德问。
展开的地图放在了哈里面前。那是一张桑塔·斐市内交通图，在卡斯特罗街的桑塔·斐河大桥标志旁，有人作了一个星形的记号。
哈里·哥德后来说，他当时的第一反应是编造一个谎言蒙过去，就说他对美国西南部的地理地貌感兴趣等等。但是接下来呢？实际上，哈里的房间里只有那一张地图，而且看来，FBI这一次来势不小。
哈里颓然倒在椅子上，嘴里嗫嚅着让给他一点时间想想。等到他重新开口时，哈里听见自己的声音说：“是的，我就是在1945年和克劳司·伏契斯接头的那个人。”
FBI“著名的”局长J·埃德加·胡佛亲下指示，要求将哈里身上的情报资料“榨干”，尤其是所有与他接过头的人。哈里先是招出了他的上家、一个化名“约翰”的俄国间谍。但是，哈里说，他后来在报纸上见到了“约翰”的照片，才知道此人乃苏联常驻联合国代表团团长安纳托里·A·雅可夫列夫。多年后，又有消息传出说，这位安纳托里也是当时克格勃负责北美地区的头目。
哈里又说，除了克劳司，他在洛萨拉蒙还有一个情报来源。1945年6月，安纳托里指示哈里到新墨西哥州首府奥勃奎克见一名士兵。士兵自称“弗兰克”，哈里记得他提到过他的姓，但想不起是“凯斯勒”还是“马丁”。两个人接头的地点是“弗兰克”住在海尔北街的家中。“弗兰克”交给哈里一张洛萨拉蒙原子弹试验基地的布局示意图。哈里还记得，士兵的妻子叫“鹭鸶”。
从1950年2月，洛萨拉蒙基地官方开始调查一件发生在几年前的“贵重物品及危险品失窃案”。1945年7月16日，世界上第一颗原子弹在新墨西哥州的阿拉蒙戈多荒漠试验爆炸成功后，基地有关部门即开始着手大规模遣返员工们的准备。同年10月，不少工人和驻守士兵临离开基地前，偷了制造原子弹的元素铀作为纪念品。元素铀不仅造价昂贵，而且具有极强的放射性。
