Одновременно с разведывательной деятельностью в 1930–1936 годах Быстролетов учился на медицинском факультете Цюрихского университета и получил диплом доктора медицины по специальности «Акушерство и гинекология». Тогда же он, как практикующий врач одной из швейцарских частных клиник, сделал научное открытие о регулировании пола будущего младенца при планировании семьи.
Дмитрий Быстролетов был всесторонне одаренным человеком. Достаточно сказать, что он владел 20 иностранными языками, был слушателем Берлинской и Парижской академий художеств и брал частные уроки у художников-графиков.
В 1936 году после многолетнего пребывания за рубежом на нелегальной работе Быстролетов с женой приехали в Москву.
В Москве Быстролетов работал в центральном аппарате разведки. Руководство Службы готовило разведчика для выполнения нового ответственного задания. Он должен был выехать в нацистскую Германию для восстановления связи с ценным источником, занимавшим важную должность в германском вермахте. Быстролетов был представлен наркому внутренних дел Николаю Ежову как один из лучших работников разведки. На его счету было получение шифров Италии, Германии, Франции, Англии, Чехословакии, Австрии, Швейцарии и Турции. И это – не считая успешного выполнения других ответственных разведывательных заданий.
Однако отъезд за границу не состоялся. Дмитрий Александрович попал под подозрение. В ночь с 17 на 18 сентября 1938 года Быстролетов был арестован. Ордер на арест подписал первый заместитель наркома внутренних дел СССР Лаврентий Берия. Позже стало известно, что причиной ареста Быстролетова стало подметное письмо, направленное руководству НКВД, в котором утверждалось, что он является агентом чешских разведывательных органов. В процессе следствия никаких доказательств его антисоветской деятельности получено не было. Однако разведчик был осужден на 20 лет исправительно-трудовых лагерей. Заключение отбывал в северных лагерях.
В 1954 году Дмитрий Александрович был освобожден из заключения. Из лагерей он вышел инвалидом. В 1956 году Военная коллегия Верховного суда СССР после повторного рассмотрения его дела вынесла решение: «Приговор от 8 мая 1939 года по вновь открывшимся обстоятельствам отменить и дело прекратить за отсутствием состава преступления».
После реабилитации Быстролетов работал во Всесоюзном НИИ медицинской и медико-технической информации Министерства здравоохранения СССР в качестве научного консультанта. Он сыграл видную роль в деле расширения знаний о достижениях зарубежной медицины.
Дмитрий Быстролетов