Так, в начале 1920 года в поле зрения чекистов попал подозрительный поляк по имени Игнатий Добржинский. ВЧК уже было известно, что в Москве действует резидентура «двуйки» — 2-го отдела польского Генштаба (военная разведка и контрразведка). Ее возглавлял некто по кличке «Сверчок». Через некоторое время чекистам в белорусском городе Орше удалось выйти на курьера московской резидентуры «двуйки» некую Марию Пиотух. За ней было установлено плотное наружное наблюдение, которое привело на явочную квартиру «Сверчка». Однако на этот раз арестовать его не удалось. Предупрежденный своими людьми «Сверчок» скрылся из дома через черный ход.

В мероприятиях чекистов по разработке польской агентуры участвовал и Федор Карин, приобретший достаточный опыт за время работы в Оперативном отделе. Чекистам стало известно о том, что «Сверчок» располагает в Москве разветвленной агентурной сетью. Для борьбы с польским шпионами в ВЧК была создана «Комиссия Артузова», занимавшего в то время пост заместителя начальника Особого отдела. В комиссию был включен и Федор Карин.

10 мая 1920 года 750-тысячная польская армия начала наступление на Республику Советов. Польша, получившая независимость от Советской России, нанесла ей удар в спину. Противостоящие польской армии войска Западного и Юго-Западного фронтов насчитывали всего 65 тысяч бойцов. В тот же день руководство ВЧК направило Артузова с группой сотрудников Особого отдела ВЧК на Западный фронт для организации особых отделов фронтов и армий и налаживания их работы против польских шпионов. Вместе с Артузовым на Западный фронт командируется и Карин. Ему был выдан мандат от 10 мая 1920 года за подписью управляющего делами Особого отдела ВЧК Ягоды, который гласил:

«Дано сие Комиссару Активной части Особого отдела ВЧК тов. Карину в том, что он командируется на Западный фронт в распоряжение Особоуполномоченного Особого отдела ВЧК тов. Артузова.

Особый отдел ВЧК просит оказывать тов. Карину законное содействие при исполнении им поручений, возложенных на него тов. Артузовым.

Действительно по 7-е июня 1920 года».

На Западном фронте московским чекистам, в числе которых был и Карин, пришлось бороться с польскими шпионами, обезвреживать диверсантов, сражаться с засылаемыми в тыл Красной Армии бандами польских националистов. Чекистам удалось предотвратить взрыв штаба Западного фронта, расположенный в Минске, которым в то время командовал Тухачевский. Согласно сохранившимся архивным материалам, в 1920 году Ф. Карин трижды выезжал вместе с А. Артузовым на Западный фронт.

Одновременно чекисты не спускали глаз с резидентуры польской «двуйки» в Москве. 25 июня 1920 года на квартире ксендза Гриневского чекистская засада задержала курьера из Польши. В возникшей перестрелке он был убит. В ходе изучения найденных у курьера документов чекисты обнаружили фамилию политрука бронечасти московского гарнизона Добржинского. Группа чекистов выехала к нему на квартиру. Поняв, что ему не удастся уйти, Добржинский попытался застрелиться. Однако в последний момент Федор Карин схватил его за руку и не дал покончить с собой.

На первых допросах Добржинский, который и был «Сверчком», молчал. Произведенный чекистами обыск на его квартире показал, что он являлся членом Польской социалистической партии, изучал марксистскую литературу. Артузов решил перевербовать его. Вместо допросов последовали беседы на политические темы. Активное участие в них принимал и Федор Карин. Он подробно рассказывал о борьбе с контрреволюцией в Бессарабии и на польском фронте, приводил примеры зверств польских оккупантов в белорусских городах и селах. И однажды Добржинского словно прорвало. Поляк признался, что ему многое в политике «маршала» Пилсудского, бывшего в прошлом социалистом, не нравится, в том числе «русский поход», и что ему ближе по идейным соображениям политика Советов.