4月23日，廖时亮在启德机场猛然见到昔日同乡、老同学、“把兄弟”罗玉文（罗炯林），感到意外和震惊。当得知罗为他带信而来，廖时亮意识到情况严重，读完信如雷轰顶，“湘江案”已被大陆发觉！他不由得倒吸了一口凉气。他搪塞地对罗玉文说：“我只能在力所能及的范围内尽力，不能保证别的方面的行动。我对台湾无所留恋，对共产党我也不能一下相信。此事我会考虑，没有得到可靠保证，我不能答应什么。”

事实证明，廖时亮贼心不改，除了挖坑道炸车外，他还策划了第二套方案。就是当西哈努克陪同刘少奇在湄公河河畔观看龙舟比赛时用消音步枪进行射杀。这第二套方案极为秘密，由廖时亮一人策划，事前只有叶翔之一人知道。

廖时亮单独与“金边组”特务武文寿联系，让武把装有三支折叠式消音步枪的箱子交给朱兆明。朱兆明是打入爱国华侨内部的台湾奸细，以与柬爱国侨领叶无极的女儿叶瑞美谈恋爱为名，在爱国华侨中打探刘少奇访柬的情报。

4月28日，朱兆明在柬越边境亲自将自己密写的“枪击计划”上报“三站”。说来也巧，接收此信的正是我方战略观察员G105。而那天，我方的沈树阳局长正好早一步来到边境与G105接头。

朱兆明的密信被紧急送往使馆，姚良骏破译，只见朱兆明写道：“我沿着刘少奇访问的路线勘察后，因防备甚严，只好将消音步枪埋伏在渡口，湄公河观礼台的对岸，待机将刘和西哈努克击毙。”王幼平看完抄件后说：“我看，赶快递交给王国政府，要求提前逮捕朱兆明。”4月28日深夜，十几名柬埔寨警察持枪冲进朱兆明家。当时朱正同武文寿密谋将枪支转交给一个叫阿阮的杀手，结果朱、武同时被捕。

柬方安宁部逮捕了张霈芝和农稔祥等46人，其中还有一个南越人，一个印度人。警察局从农稔祥家中搜出一瓶农药（拟在国宴中作毒杀刘少奇之用），在花盆底下搜出两颗MK2炸弹及一套定时炸弹计爆器。接着又粉碎了台湾特务南越第三指挥站企图运进30磅C4炸药的阴谋。湘江案至此彻底告破。

这时，距刘少奇访柬只剩下48小时。