В те времена в разведке существовало правило, в соответствии с которым сотрудники ИНО, особенно пришедшие из территориальных органов, выезжали на оперативную работу за рубеж под чужой фамилией. Эти в общем-то наивные меры безопасности были призваны дополнительно зашифровать сотрудников загранаппарата внешней разведки от иностранных спецслужб, однако на практике не всегда достигали цели.
В середине мая 1933 года Георгий Косенко прибыл в Харбин в качестве заместителя руководителя «легальной» резидентуры. Разведчику был выдан дипломатический паспорт па имя Георгия Николаевича Кислова. В столице Маньчжурии, оккупированной японской военщиной в 1931 году, он работал под дипломатическим прикрытием секретаря советского Генконсульства. В июне 1935 года Косенко назначается резидентом ИНО НКВД и одновременно по линии учреждения прикрытия повышается до должности вице-консула СССР.
В те годы главной задачей внешней разведки являлась борьба с вооруженной белогвардейской эмиграцией, выявление ее намерений и связей с иностранными державами, вынашивавшими агрессивные планы в отношении Советского Союза.
Политическая обстановка в Китае в тот период была весьма сложной. Наиболее сильные позиции в экономике страша занимала Англия. Против английского влияния в Китае активно выступала Япония, захватившая в 1931 году территорию Северо-Восточного Китая и создавшая там в марте 1932 года марионеточное государство Маньчжоу-Го под управлением малолетнего императора Пу И. Япония рассматривала Китай как исключительно собственную сферу влияния, крупнейший рынок сбыта товаров и богатейший источник сырья для японской промышленности. Свои корыстные интересы в этой крупнейшей азиатской стране преследовали и США, стремившиеся потеснить Англию и Японию на китайских рынках. Военное столкновение между этими империалистическими державами было неизбежным. Советский Союз, имевший общую границу с Китаем протяженностью около пяти тысяч километров, не был заинтересован в превращении Китая в арену военного противоборства империалистических государств, которые могли в конечном итоге сговориться и попытаться решить свои проблемы за счет СССР.
Кроме того, в Маньчжурии, входившей в дореволюционный период в зону влияния России, имелась многочисленная, в несколько десятков тысяч человек, русская колония. Здесь же осели остатки контрреволюционных белогвардейских банд, потерпевших поражение в Гражданской войне и перешедших на содержание разведывательных служб Англии, Японии и США. Поэтому одним из основных объектов внешней разведки в Китае являлись эмигрантские формирования. При этом разведчики вербовали агентуру в первую очередь из числа эмигрантов, решивших возвратиться в СССР. После бесед им делался намек на то, что возвращение на Родину нужно заслужить. Так приобреталась агентура не только в среде белогвардейских эмигрантских организаций, но и в иностранных спецслужбах, с которыми они активно сотрудничали.
К моменту приезда Косенко в Харбин в «легальной» резидентуре работали шесть оперативных и четыре технических сотрудника. На связи у резидентуры была масса агентов, которые, однако, большой оперативной ценности не представляли. Начальник ИНО ОГПУ Артузов дал четкое указание переключить разведывательную работу резидентуры в Харбине на выявление планов вооруженной эмиграции и иностранных спецслужб но диверсиям, вредительству и шпионажу. Он предложил в кратчайший срок очистить агентурный аппарат от малоценных источников, «которые пользы нам не приносят, бюджет съедают и превратились из орудия борьбы в нашу собственную обузу». Начальник разведки предложил действовать быстро и решительно, чтобы в кратчайшие сроки создать работоспособный агентурный аппарат.
Георгий Николаевич в течение десяти лет принимал активное участие в борьбе с белогвардейской эмиграцией, выявляя ее связи с подпольем в нашей стране, накопил значительный опыт оперативной работы. Поэтому не удивительно, что в Харбине он с первых дней активно включился в работу резидентуры. В представлении Косенко на должность резидента, подписанном в начале июня 1935 года, отмечалось, что «являясь в течение двух лет заместителем резидента ИНО ОГПУ—НКВД в Харбине, он самым активным образом помогал резиденту и добился значительных результатов в оперативной деятельности».
В документе, в частности, подчеркивалось, что Косенко через свои агентурные возможности выявил десять белогвардейских банд, сформированных японцами для переброски на советскую территорию. Им было установлено свыше 180 активных участников бандформирований, поставленных на учет в Центре. Благодаря полученной им оперативной информации три банды (Карася, Якимова и Комиссаренко), направленные на нашу территорию, при переходе советско-маньчжурской границы были ликвидированы.
Георгию Косенко удалось также выявить 25 активных японских разведчиков, засылавшихся штабом Квантунской армии на территорию СССР. К отдельным из них были подведены агенты резидентуры, что позволило Центру быть в курсе вопросов, интересующих японскую разведку. Одновременно Косенко через агентурные каналы установил более 300 японских разведчиков, работавших под прикрытием в различных пунктах и учреждениях марионеточного государства Маньчжоу-Го.
В результате оперативных мероприятий харбинской резидентуры, разработанных непосредственно оперработником, пять японских разведчиков были выведены па советскую территорию и арестованы органами госбезопасности. Одновременно им была вскрыта и своевременно предотвращена провокация японской жандармерии (так называемое «дело ИНО ОГПУ»). Она заключалась в том, что японцы через завербованного ими белого эмигранта Воронина вербовали советских граждан в учреждениях СССР в Маньчжурии и на КВЖД от имени ОГПУ для освещения положения в совколонии. Своевременными мерами, предпринятыми резидентурой, все завербованные японцами лица были выведены в СССР, дали письменные показания, на основе которых советский Наркомат иностранных дел заявил официальный протест японской стороне. Агентура Косенко, задействованная в этой операции, не была засвечена и продолжала успешно освещать подрывную деятельность японских спецслужб. Через нее, в частности, в дальнейшем были получены ценные сведения относительно методов работы японской разведки.
Большое место в работе Георгия Косенко в Маньчжурии занимали вопросы выявления и нейтрализации диверсионно-террористических планов японской разведки и связанной с ней белогвардейской эмиграции. Так, благодаря предпринятым мерам возглавляемая им резидентура своевременно проинформировала Центр о заброске на советскую территорию с разведывательными заданиями японской агентуры из числа русской белой эмиграции (Вовк, Теплых, Муранов и другие). Была сорвана попытка японской разведки организовать через завербованного ею агента Сорокина взрыв в железнодорожном туннеле в районе станции Облучье. Георгий Косенко заранее сообщил в Центр о готовящемся выводе в СССР члена белогвардейской организации Штальберга-Градова и агента японских спецслужб Лучанинова, перед которыми стояла задача по организации разведывательной и террористической деятельности на территории нашей страны.
Получение столь обширной и «острой» оперативной информации было непростым делом. Георгий Николаевич работал, как говорится, на износ, что сказалось на состоянии его здоровья. В конце 1935 года он серьезно заболел и в январе 1936 года был вынужден возвратиться в Москву. Врачи подлечили разведчика, и уже в мае того же года руководством разведки было принято решение о направлении его руководителем «легальной» резидентуры в Париж.