离开中国后，汉布尔格受苏军情报局派遣，先后在波兰、瑞士、英国从事情报工作。
当时在沈阳工作时，她怀上了同事恩斯特的孩子，由于工作调动必须与恩斯特分手，恩斯特劝她流产，她却坚持认为多一个孩子多一层掩护。后来，她在波兰生下女儿雅尼娜，这时在上海降生的儿子米沙已六岁。她的丈夫罗尔夫此时陪伴在她的身旁，掩护她的工作，直到1939年他们才在瑞士办理了离婚手续。这时汉布尔格的德国护照已经失效，有被瑞士当局遣送回德国的危险。遵照共产国际指示，她须与一位来自英国的同志伦·毕尔顿办理假结婚手续，以便转去英国工作。后来汉布尔格成了毕尔顿的真正妻子。
汉布尔格1941年初到达英国，在牛津乡下定居下来，并与共产国际重新建立联系，开始她的情报工作。她除了与苏联特工定期交流情报，还组装了新的发报机，冒着风险与莫斯科总部直接联系，逐渐发展小组成员，建立自己的情报网。她流亡到英国的父亲和哥哥也利用自己的社会关系，向她提供经济和军事方面的消息，使她的工作开展得有声有色。在英国期间她干得最漂亮的一件事情，是她与德国流亡的核物理学家克劳斯·福克斯合作，陆续把英美研究和制造原子弹的情报资料提供给苏联，为打破核垄断作出了杰出贡献。
汉布尔格卓有成效的工作受到苏联红军情报局长的表扬。作为一位德国共产党人和红色特工，汉布尔格为世界反法西斯斗争立下了汗马功劳，曾两次荣获苏联政府颁发的红旗勋章。汉布尔格被誉为二十世纪最成功的“顶尖级情报员”。
汉布尔格1950年返回德意志民主共和国，第一件事就是参加干部审查，向党组织汇报近20年在国外的“主要经历”。但她不能公开自己的真实身份，因为她在国外做的事情，当时尚属机密。不知底细的人总认为她有20年的“空白”没向组织交代清楚，甚至一有机会便设法刁难她。这个为战胜法西斯贡献了20年青春的女人，忍受不了这种刁难，1956年（49岁）干脆辞掉公职，以鲁特·维尔纳为笔名开始了写作生涯。
中国是她最初绽放青春的地方，那里的一切令她难以忘怀。她的第一部长篇小说《一个不平凡的少女》，扉页的题词是：“献给为我们的美好事业而斗争并捐出生命的所有中国同志。”作品描写的是一个德国姑娘来到中国，参加东北抗日联军，作为一名报务员，克服民族风俗、生活习惯的差异，在战斗中与中国战士恋爱结婚的故事。小说带有明显自传性，可见她在中国从事秘密工作那几年，给她留下了多么深刻的印象。后来她还以自己与恩斯特在中国的经历为题材，创作了中篇小说《锯碗匠的铴锣》。接着出版了描写反法西斯女战士的传记小说《奥尔迦·贝纳里奥》等。这些作品在苏联及东欧各国产生了强烈影响。
上世纪60年代初开始，民主德国统一社会党中央号召老革命家们撰写回忆录，向青年一代进行传统教育。她的一位老朋友，当时国家安全部对外宣传局长动员她把自己的经历如实写下来，去给他部下的年轻军官作报告。她便开始透露当年“核机密”有关情况。他看过这些材料，觉得很有价值，于是又劝她整理出来出版，作为国家安全部成立20周年（1970年）的献礼。书稿完成后，送交部长审查，不料从此杳无音讯，一压便是4年。汉布尔格几乎彻底失望了，她意识到书中涉及的机密当时尚不便于公开。
后来她哥哥和党刊《统一》杂志的主编，为她打通了直接面见党中央总书记昂纳克的门路。总书记说前半部可以出版，但后半部涉及向苏联提供核机密问题，仍需要研究，并答应一周后告诉她结果。德国统一社会党政治局专门为这部书稿召开了会议，其实主要是征求苏共中央的意见。后来昂纳克通知她，书可以出版，但要删掉那些机密部分。
即使这样，这本经删节的《索尼娅的报告》，1977年才在波恩出版。她说：“我把这部回忆录献给那些为创造现在，创造一个更加美好的社会主义世界的基础，而快乐地生活过、战斗过并做出了牺牲的人们！”书中讲述了她在中国等地做情报工作的传奇经历。人们这才知道，原来她不只是一位成功的著名作家，还是一位从九死一生中闯过来的女英雄。作者为此荣获国家文艺奖金。这本书的中文译本也以《谍海忆旧》为书名，由解放军文艺出版社出版。远在德国、躺在病榻上的汉布尔格拿着刚刚收到的书样，向前来探视的人们欣喜地展示，回顾她在中国的难忘岁月和结交的那些老朋友。
2006年，柏林新生活出版社重新推出《索尼娅的报告》，恢复了那些曾被删掉的内容，成为轰动一时的畅销书。该书还被翻译成多国文字并被拍成电影。不过，曾经的“索尼娅”没能看到自己这部书的最后出版。这位极富传奇色彩的国际功勋女谍，于2000年7月7日在柏林逝世，时年93岁。（完）据党史博采微信公众号