В начале 1950-х Кук принимал меры по минимизации вооружённых акций подполья и сохранению кадров для борьбы в новых условиях.
Розыск Василия Кука был начат в начале сороковых годов в рамках розыскного дела «Берлога». В начале 1945 г. материалы о его розыске были выделены в отдельное оперативно-розыскное дело «Барсук». Чекисты отмечали хитрость и неуловимость «Барсука», пока он не попал в ловушку. Охота на него длилась почти десять лет. Его розыском занимались 1-й отдел Управления 2-Н МГБ УССР и Управления МГБ по Тернопольской и Львовской областям. На розыск «Лемиша» были брошены большие силы. Так, в августе 1951 г. в составе оперативно-войсковых групп Львовского УМГБ, занятых поиском Кука, было задействовано 27 оперативных работников МГБ, а также 17 офицеров и 270 солдат Внутренних войск. В составе опергрупп Тернопольского УМГБ было 15 оперативников, 5 офицеров и 104 солдата Внутренних войск.
В ориентировке МГБ УССР от 2 сентября 1949 г. о «Лемише» говорилось: «Часто носит простую крестьянскую одежду, так же одеваются его боевики. При общении с населением и подпольщиками "Лемиш" и его боевики ведут себя строго конспиративно, кличек и имён друг друга не называют, своё прошлое конспирируют, откуда пришли и куда будут направляться, тщательно скрывают». Сообщалось, что В. Кук «говорит спокойно, уверенным голосом, не выговаривает букву "л", а также страдает болезнью желудка, отчего постоянно носит при себе фляжку с настоем полыни, а на совещаниях руководящего состава личный повар готовит ему диетическую гречневую кашу».
В 1950 г. руководство МГБ установило, что Кук скрывается в лесистой местности на стыке Львовской, Тернопольской и Станиславской областей. В мае — июне 1950 г. сотрудники МГБ получили точную информацию о месте нахождении Кука. Они провели масштабную облаву, в результате которой погибли бойцы из отряда, при котором находился Василий Кук, в частности его телохранитель «Муха». Однако «Лемиш» из окружения прорвался.
В феврале следующего года «органы» захватили руководителя Подольского краевого провода ОУН Василия Бея — «Упаса», который имел постоянный контакт со своим руководителем, и через него можно было выйти на Кука. «Улас» «был завербован и в качестве агента вернулся в бандоуновское подполье». Однако подпольщик рассказал командиру о вербовке и продолжил борьбу «с советами» до своей гибели в мае 1952 г.
Планы по задержанию Кука чекисты связывали и с использованием эмиссара Зарубежного представительства Украинской Главной освободительной рады (УГВР) Василия Охримовича, задержанного в октябре 1951 г., который поддерживал контакт с руководителем подполья. От имени Охримовича была начата агентурная игра, в результате которой было установлено, что Кук весной 1953 г. перебрался на базу Рогатинского надрайонного провода ОУН в Станиславской области. Однако Кук разгадал игру, и захватить его не удалось. Несколько раз чекисты были почти у цели, но хитрый «Барсук» уходил от охотников.
В декабре 1952 г. оперативно-войсковой группой МГБ были убиты боевики «Зенка» и «Орача», которые, как выяснилось, до своего последнего дня скрывались в одном бункере с Куком».
Незадолго до ареста в апреле 1953 г., в письме, написанном для отправки на Запад, В. Кук так оценил текущее состояние подполья: «Положение организации в целом катастрофическое… Руководящие кадры ликвидированы. Вся работа состоит в самообеспечении и сохранении на лучшие времена… Длительная подпольная жизнь изнурила даже сильнейших, нервное истощение, физическое переутомление, болезни и раны…»
Пережив трудную зиму 1953/1954 гг. и избежав ареста, Кук весной начал налаживать контакты с оставшимися ячейками подполья. Именно это и решили использовать чекисты для его захвата. В КГБ Украины был разработан детальный план мероприятий по его задержанию. Этот план предусматривал вербовку связного Кука «Юрка», создание агентурной группы из перевербованных агентов — боевиков «Карпо», «Петра» и «Богуна», для задержания Кука на пунктах встреч и в схронах, в которых он мог появиться. С агентами были отработаны легенды о линии поведения на каждый конкретный случай и поставлена задача любой ценой захватить Кука живым. С ними была организована постоянная радиосвязь и отработано взаимодействие агентов со специальной оперативной группой КГБ, созданной для предоставления им в нужный момент необходимой помощи.
Василий Кук был захвачен спецгруппой КГБ УССР в Иванцевском лесу Львовской области 24.05.1954 г. вместе с женой Ульяной Крюченко.
Розыск и задержание В. Кука (операция «Западня») проводил 1-й отдел 4-го управления КГБ УССР. Для встречи «Лемиша» чекисты привели в порядок один из подземных бункеров, где Кук останавливался в 1947–1952 гг. Бункер разминировали, высушили, побелили и придали ему жилой вид. В нём установили и замаскировали радиосигнализационный аппарат «Тревога». В ночь с 20 на 21 апреля 1954 г. в бункер поселили спецагентов. По информации участника операции полковника КГБ Георгия Захаровича Санникова, Кука схватили с помощью завербованного оперативниками его связного и особо доверенного боевика, в прошлом сотрудника СБ «Карпо», который и привёл супружескую чету в бункер.
Приведём выдержку из воспоминаний Санникова об операции по захвату Кука. На вопрос корреспондента: «Как же вам удалось завербовать "Карпо"», — Санников ответил»: «О, этот же вопрос мне Кук задавал потом много раз. Восклицал: "Это же невозможно!" А мы сделали. Опишу вам Карпо. Огромного роста, с такими глазами, что ужас наводили. Зубов у него не было — их съела цинга. Карпо был страшным человеком. В крови по локоть — не один десяток людей собственноручно повесил. Кук доверял ему целиком и полностью. Мы подослали к Карпо нашего бойца, и тот вёл его через всю Западную Украину. У нашего человека был приказ: если почувствует, что Карпо его заподозрил, не задумываясь ликвидировать. Это было исключение из правил — мы всегда щадили бандеровцев (потом объясню почему), но Карпо был слишком опасен, хотя и очень нужен. И вот в нужном месте мы схватили Карпо и начали его "обработку". Мы знали о Карпо всё. И что дальше села, потом леса нигде не был, города не видал. И что мечта у него с детства — мороженое попробовать и в кино хоть разок сходить. И вот, когда его наш человек привёл в нужное место и он был захвачен, мы показали ему Украину. Когда он увидел Киев, то пришёл в неистовое состояние. Он и не догадывался, какие города есть, какая мощь! А потом мы привезли его в Крым. Всё показали ему — заводы, стадионы, театры… И он сломался. "Перековали" Карпо…Перешедший на нашу сторону Карпо привёл Кука и его жену в "наш" бункер. Те от переходов так устали, что сразу заснули. Он их связал и нажал кнопку тревоги. На контрольном пункте загорелась сигнальная лампа, давая нам знать точное местонахождение. Кук проснулся. И тогда между ними состоялся примерно такой диалог (оба мне потом рассказывали). "Друже Карпо, за гроши продался? Сейчас «твои» прибегут. Здесь баночка с золотом и деньги. (У Кука при себе было 400 граммов золота, принадлежащего ОУН.) Тебе пригодятся. Ты же знаешь, я тебя не сдам». — «Не возьму». — «Почему?» — «Я не за гроши. Я за идею".
— А самого Кука как удалось завербовать? На что он "купился"?
— Есть категория людей, которые не вербуются. Они могут оказывать какую-то совпадающую с их интересами помощь, но не более. Кук так и не перешёл на нашу сторону. Некоторые считают его агентом КГБ, а на самом деле не было этого. А с воззванием к своим подпольщикам он выступил, потому что понимал: нет смысла бороться дальше, нужно сохранять кадры для будущей Украины. Это был умный, матёрый враг. Блестящий конспиратор, поэтому дольше всех главарей продержался. О том, что Кук захвачен, знали только ЦК Украины и высшее руководство. Москвы. Для вида ещё долгое время продолжался розыск. Его с женой поместили во внутреннюю тюрьму киевского КГБ, в специальную камеру…Содержание его там было настолько секретным, что знавшие о нём сотрудники соответствующего отдела были специально строго предупреждены. Раз в неделю приходил помощник прокурора республики в порядке прокурорского надзора. На это время камере придавался нежилой вид, а Кука с женой выводили в город под предлогом прогулки. Камера у Кука значилась под номером 300. Номер был условным, такого количества камер в тюрьме не было. И вот из-за номера камеры он проходил у нас под кличкой "300", а жена — "88"…Его жена была тоже бандеровка родом из Днепропетровска, довольно активная. И Кук сидел вместе с ней.
