К тому времени Павленко уже обзавелся семьей, приобрел в Калинине дом и вернулся в артель «Пландорстрой», где единодушно был избран руководителем. Но неуемная натура дельца помешала ему усидеть на месте: в 1948 году он решил вернуть свое детище военно-строительную организацию к жизни в мирных условиях.
Осенью 1952 года в приемную заместителя председателя Совета Министров СССР Клима Ворошилова пришло письмо из города Львова от некоего Ефременко, который, по его словам, работает вольнонаемным «на строительном участке Управления военного строительства 1». Он жаловался на то, что руководители собрали с вольнонаемных деньги на приобретение облигаций государственного займа, но самих облигаций выдали на меньшую сумму. Письмо направили для проверки в военную прокуратуру Прикарпатского военного округа. Факт мошенничества с ценными ликвидными бумагами подтвердился, но проверка показала, что военно-строительная организация, возглавляемая инженер-полковником Павленко Николаем Максимовичем в войсках округа не числится, о чем следователи и сообщили в Главную военную прокуратуру.
В ГВП, в свою очередь, запросили у Минобороны сведения о дислокации и подчиненности военно-строительной части, именуемой «УВС». Из министерства поступил обескураживающий ответ: такой организации в штате Вооруженных сил нет. Возникло предположение, что на территория приграничного военного округа строится особо секретный военный объект, но в Министерстве госбезопасности официально заверили прокуратуру, что никакого отношения к указанной строительной организации не имеют. А ответ из МВД на запрос Главвоенпрокуратуры гласил, что гражданин Павленко Николай Максимович числится во ВсеСоюзном розыске по подозрению в хищении в 1948 году из кассы калининской артели «Пландорстрой» 339 326 рублей.
После допроса рабочих и служащих львовского «строительного участка УВС-1» и выемки всех документов была установлена дислокация «штаба» фиктивной воинской части столица Молдавской ССР Кишинёв, а затем и строительных участков на Украине, в Молдавии, Белоруссии, Литве, Латвии и Эстонии. Штаб в Кишиневе ничем не отличался от штабов воинских частей Вооруженных сил. Ворота с красными звездами, несение караульной службы, пост 1 у «знамени части», проведение по распорядку дня боевой подготовки и политзанятий. В ходе операции в Кишиневе были изъяты 9 автоматов, 21 карабин, 3 ручных пулемета, 19 пистолетов и револьверов, 5 гранат и более 3000 патронов, 13 круглых печатей и штампов, множество фальшивых паспортов, служебных удостоверений, бланков.
В задержании организаторов и участников аферы, масштабы которой поражали, участвовали чекисты и оперативники правоохранительных органов этих республик, а к расследованию подключались прокуратуры многих регионов СССР и ведомственные надзорные органы. Всего в течение 14 ноября 1952 года по всей стране были задержаны более 300 человек, из них около 50 так называемых офицеров, сержантов и рядовых. Залегшего на дно Павленко арестовали 23 ноября. В уголовном деле есть словесный портрет «полковника», сделанный одним из арестованных: «Он среднего
роста, фигура полная, почти толстая, носит очки с черной отделкой, волосы седые, голова бритая, глаза карие, живот большой». Ордер на арест Павленко за 97 подписал заместитель министра госбезопасности Молдавской ССР подполковник ГБ Семён Цвигун, в будущем заместитель председателя КГБ СССР. При обыске в кабинете Павленко нашли новенькие погоны генерал-майора, это звание он намеревался «присвоить» себе в ближайшее время.
Парк УВС насчитывал 32 автомобиля, 6 тракторов, 2 экскаватора. Уголовное дело начало пополняться материалами с грифом «Совершенно секретно», в которых перечислялись десятки «предприятий и организаций, вступивших в хозяйственные отношения со строительными участками УВС-1». Среди них тресты «Львовуголь» и «Западшахтострой», Золочевское шахтоуправление министерства угольной промышленности Украины, СМУ-2 треста «Белхладстрой» министерства мясной и молочной промышленности Белоруссии, Кишиневский винзавод «Гратиешты», Тираспольский винзавод, УНР-193 министерства строительства предприятий машиностроения и многие другие заказчики.
Установлено, что в общей сложности преступниками только за период с 1948 по 1952 год было заключено с государственными учреждениями и ведомствами 64 договора на общую сумму более 38 миллионов рублей. Счета УВС-1 были открыты в 21-м отделении Государственного банка СССР, через которые были обналичены более 25 млн рублей. Большая часть этих денег осела в карманах Павленко и его подельников.
Расследование также установило, что на территории Молдавской ССР группа Павленко привлекла к своей деятельности министра пищевой промышленности Цуркана и его заместителей Азарьева и Кудюкина, первого секретаря Тираспольского горкома партии Лыхваря, секретаря Бельцкого горкома Рачинского (их дела были рассмотрены на заседании Бюро компартии Молдавии: заместители министра были уволены, партийные функционеры отделались выговорами). Среди тех, кто был втянут Павленко в орбиту преступной деятельности, в деле фигурируют также представители Минобороны и МВД, военные комиссары и военпреды предприятий, чиновники банковских учреждений и командиры воинских частей.