שבעת האזרחים הישראלים שפעלו עבור גורמי המודיעין האיראניים ביצעו שורה של משימות ביטחוניות שונות בהכוונתם של שני סוכנים מטעם המודיעין האיראני המכונים "אלחאן" ו"אורחן", תוך שהם מודעים לכך שהמידע שהם מעבירים לסוכנים פוגע בביטחון המדינה, ובחלק מהמקרים אף יכול לסייע לאויב לטובת מתקפה אוירית.
אחד היעדים עליהם סיפקו מידע החשודים בפרשה החמורה, הוא בסיס חיל האויר נבטים שנפגע וניזוק במהלך מתקפת הכטב"מים שבצעה איראן לעבר ישראל בחודש אפריל האחרון. כמו כן, בין היעדים לפגיעה היו בסיסים של צה"ל ברמת הגולן.

בנוסף, אספו הנאשמים מידע על בסיס רמת דוד, גם הוא של חיל האויר. עליו שוגרו מלבנון רקטות רבות בניסיון לפגוע בו. ארגון הטרור חיזבאללה אף פרסם סרטון המציג תיעוד מפורט מחודש יולי של הבסיס, כולל מכלי דלק למטוסים, פלטפורמה של כיפת ברזל, מחסני תחמושת ומספר מפקדות.
במסגרת פעולת הריגול, ביצעו השבעה מאות משימות איסוף מידע על בסיסי צה"ל ברחבי הארץ, בדגש על בסיסי חיל האויר וחיל הים, נמלים, מיקומי מערכות כיפות ברזל ותשתיות אנרגיה, בהן תחנת הכוח בחדרה, כל זאת בתמורה לתשלום של מאות אלפי דולרים, אשר בוצעו בין היתר באמצעות מטבעות קריפטוגרפים.

כמו כן, קיבלו החשודים בריגול מפות של אתרים אסטרטגיים, ובהם בא”ח גולני, בו נהרגו ארבעה חיילים ונפצעו עשרות כתוצאה מפגיעת כטב"ם ששוגר על ידי חיזבאללה, שממומן ומופעל על ידי איראן.
הפעילות המתוארת כללה צילום ותיעוד של האתרים השונים אותם העבירו חברי התשתית לידי הסוכנים. במסגרת המשימות נעזרו חברי החוליה בציוד מתקדם וייעודי שרכשו מבעוד מועד לטובת מימוש המשימות, הכל בהנחיית הסוכנים האיראניים.
החקירה אדותם העלתה כי הם התבקשו לאסוף מידע אודות מספר אזרחים ישראלים לבקשת הסוכנים האיראניים, ועשו זאת במסגרת מעקבים שערכו על חלק מהיעדים. חלק משבעת החשודים נעצרו במסגרת ניסיון לאסוף מודיעין על אזרח ישראלי שהתגורר בסמוך למקום מעצרם, כשלהערכת גורמי הביטחון תכננו האיראנים לפגוע בו.
