Французская разведка, однако, хотела получить от Коудояниса сведения о Мата Хари. Грека подвергли допросу «третьей степени», как обычно называют на Западе применение пыток. Коудояниса кормили соленой пищей и не давали пить. Перед ним ставили воду и вино, но не давали к ним прикасаться, рассчитывая, что вид живительной влаги побудит арестованного наконец раскрыть свои секреты. Однако мера оказалась слишком эффективной — Коудоянис сошел с ума. Попытки хотя бы на время вернуть ему разум с помощью кокаина и других наркотиков окончились неудачей. Второе бюро не получило материалов против Мата Хари.
А та продолжала сообщать немцам важнейшие сведения. Благодаря этой информации германские подводные лодки сумели торпедировать 17 (или даже большее число) транспортов союзников. Мата Хари заранее узнала о новом оружии — танках, соблазнив одного английского офицера, посвященного в тайну. Она была ответственна за смерть английского главнокомандующего лорда Китченера, погибшего на крейсере «Гэмпшир», который был потоплен торпедой с подводной лодки. С помощью «дипломатии подушки» Мата Хари узнала главное — о намерении Китченера отплыть на «Гэмпшире», а дополнительные детали были выяснены другими германскими агентами. Подводная лодка уже ждала «Гэмпшир», прежде чем он успел отойти на десяток миль от гавани. Мата Хари известила немцев о намеченном в 1917 году наступлении генерала Нивелля, которое поэтому провалилось. Считали, что по самой умеренной оценке Мата Хари была повинна в гибели десятков тысяч солдат. Она была самым эффективным шпионом в истории первой мировой войны.
Что же, однако, в это время предпринимало Второе бюро? Глухие подозрения против танцовщицы, как уже отмечалось, существовали и раньше. Мата Хари ведь продолжала свои путешествия, в том числе и в Берлин. Однажды она проезжала через Копенгаген в Англию. Когда корабль достиг Дувра, на борту появился человек, что-то шепнувший Мата Хари. Она не решилась сойти на английскую землю. Та же сцена повторилась во французском порту. Мата Хари уехала в Испанию.
Между тем контрразведка постепенно собирала данные против танцовщицы. В августе 1914 года британский агент видел Мата Хари на завтраке у начальника берлинской полиции, ее заметили также сидящей в ложе кельнской оперы вместе с одним из руководителей немецкой разведки. Но оба эти эпизода могли ведь иметь и другое объяснение: Мата Хари продолжала свою жизнь великосветской куртизанки. К тому же руководители секретной службы редко появляются со своими агентами в театральных ложах!
В это время сведения о шпионской деятельности Мата Хари пришли из совсем неожиданного источника. Французский офицер граф де Шилли, раненный и взятый в плен немцами, был впоследствии обменен и вернулся во Францию. После выздоровления де Шилли стал работать в разведке. В Швейцарии он познакомился с медицинской сестрой Ханной Виттинг, по происхождению немкой. Ханна рассказала своему другу, что однажды в ресторане она слышала, как двое немцев говорили о каких-то донесениях «Х-21». При этом, кажется, дело шло об агенте-женщине. Мысль французских контрразведчиков вначале пошла по знакомой колее — может быть, подумали они, разговор шел о таинственной «фрау доктор»? Но капитан Ладу, приехавший для расследования дела в Швейцарию, часто размышлял о тех богатых возможностях, которые имела бы Мата Хари, если бы она занималась шпионажем.
Ладу привез Ханну Виттинг в Париж. Ее представили Мата Хари, снова появившейся во французской столице. Ханна, выполняя задание, попросила у новой знакомой совета о своих любовных делах. Как ей, женщине из мещанской семьи, удержать такого аристократа, как граф де Шилли? Она, Ханна, слышала, с каким восторгом граф отзывался о Мата Хари. Танцовщица была польщена и преподала своей подруге такое большое количество профессиональных советов, что Ханна окончательно решила, что Мата Хари не шпионка. Но Ладу оказался менее доверчивым. По его совету Ханна в минуту дружеской откровенности задала Мата Хари вопрос, правда ли, что она принимала деньги от своих любовников. Та, может быть, из тщеславия, ответила, что деньги к ней идут из других источников, и притом — из-за границы.
Теперь Ладу мог вызвать танцовщицу на допрос. Капитан имел достаточно материала, чтобы отдать приказ о ее высылке из страны. Но Мата Хари, поняв, в чем дело, неожиданно объявила на допросе, что готова добровольно заняться шпионажем против Германии. «Зачем?» — спросил ее Ладу. Она ведь не француженка. Мата Хари ответила, что не собирается этим заниматься из патриотизма. Но это и не предательство — она ведь не немка. Она сочувствует Франции, где так ценят ее искусство, и, кроме того, в данный момент отчаянно нуждается в деньгах.