בצעירותו בברית המועצות הוא נמשך למדעים מדויקים ועשה תואר במתמטיקה שימושית כיוון שהאמין שיעסוק בכך. אבל החיים זימנו לו תוכניות אחרות. בשנת 1973, לאחר שבקשתו לקבל ויזה כדי לצאת לישראל – נדחתה, הוא עבד כמתרגם עבור הפיזיקאי הנודע אנדריי סחרוב, זוכה פרס נובל לשלום.
בשנת 1977 הוא נעצר והוגש נגדו כתב אישום על כך שהעביר למערב רשימה של 1,300 שמות של מסורבי עלייה, שנמנע מהם לעלות לישראל בנימוק שידעו סודות מדינה. הוא הורשע בבגידה ובריגול למען ארצות הברית, ונגזרו עליו תשע שנות מאסר. בזמן מאסרו שבת רעב במשך 200 ימים במצטבר, מה שהפך אותו לאחד מסמלי המאבק הבולטים לזכויות האדם בברית המועצות. את השם שאימץ לעצמו הוא בחר כשישב בכלא. הוא שוחרר לאחר תשע שנות מאסר בעסקת חילופי מרגלים.
על הכוונה לשחרר אותו ממאסרו הוא למד זמן קצר לפני שחרורו, כשלראשונה ניתנו לו בכלא פירות טריים. שחרורו בוצע בגשר גליניקה, שמקשר בין ברלין לפוטסדאם. נשיא ארצות הברית באותה עת, רונלד רייגן, הציב תנאי שלפיו שחרורו יתבצע שעה אחת לפני שישוחררו שני מרגלים שהוחזרו לארצות הברית.
רייגן עשה זאת כדי להבדיל בינו לבין המרגלים האחרים, משום שההאשמה נגדו בריגול הייתה האשמת סרק. יש לו כישרון מיוחד לשחמט, וכשהוא ישב בכלא, הוא שיחק שחמט עם עצמו, תוך שהוא מבצע מהלכים בראשו בלי שהיו ברשותו כלי משחק. בשנת 1986 קיבל את מדליית הזהב של הקונגרס וב־2006 זכה במדליית החירות הנשיאותית. בנוסף, הוא חתן פרס ישראל וחתן פרס בראשית.
התרעות פיקוד העורף