Шеймов работал в восьмом главном управлении КГБ, но в 1980 году принял решение сбежать на Запад. Он пришел в американское посольство в Варшаве и попросил вывезти его вместе с женой и дочерью в обмен на передачу важной информации.
Свое решение американским спецслужбам он объяснил тем, что разочаровался в советском образе жизни, а также тем, что подозревал органы госбезопасности в смерти одного из своих друзей.
В результате секретной операции Шеймова вывезли за пределы СССР. По одной версии, через финскую границу, по другой — через Карпатские горы.
В течение года Шеймов передавал американцам секретную информацию. В интервью в 1990 году он заявил, что его целью было нанести коммунистической системе как можно больший ущерб. В частности, он утверждал, что КГБ разрабатывало операцию по убийству папы римского Иоанна Павла II. Также он рассказал о двух сотрудниках Государственного департамента США, работавших на КГБ, а также о завербованном советскими спецслужбами "кроте" в ЦРУ. Он также рассказал о подслушивающих устройствах в новом здании посольства США в Москве.