W czasie pobytu w Nowym Jorku małżeństwo Dickinsonów nawiązało stosunki towarzyskie z pracownikami tamtejszego konsulatu japońskiego. Oboje zgodzili się podjąć działalności szpiegowską na rzecz tego kraju. W grudniu 1941 roku odbyli podróż po Zachodnim Wybrzeży, obserwując pozycje i stan amerykańskich okrętów wojennych naprawianych w portach kalifornijskich, po japońskim ataku na Pearl Harbor.
Velvalee przekazywała Japończykom informacje listownie, pod adresem pomocniczym w Buenos Aires, opatrując korespondencję zwrotami klientów swego nowojorskiego sklepu z lalkami. Wiadomości zapisywała własnego pomysłu „kodem lalkowym”, np. informacje o „dostawie lalek w spódniczce hula” oznaczały na przybycie okrętu z Hawajów, o „trzech nowych lalkach” – przesunięcie trzech okrętów wojennych z Atlantyku na Pacyfik itd.
Ujawnienie sprawy Sprawa wydała się, gdy japoński agent w Argentynie zmienił miejsce zamieszkania i dziwacznie brzmiące listy zaczęły przychodzić pod adresami zwrotnymi. Niektóre klientki pani Dickinson odsyłały je z powrotem do urzędów pocztowych, kilka trafiło do FBI. Laboratorium Biura doszło do wniosku, że listy zawierają kodowane meldunki szpiegowskie, a jego agenci ustalili, kto jest nadawcą.