1960年5月，周恩来总理访问柬埔寨，受到西哈努克亲王和柬埔寨人民的热烈欢迎。美国和台湾国民党当局看到中柬友好，断定中国最高领导人肯定要再访金边，因此密切关注北京的动向。1961年9月，大陆安全部门得到情报，说台湾情报局已探知刘少奇主席可能在1963年率中国代表团出访柬埔寨等国。10月，台湾即派上校级特务张霈芝到南越西贡（今越南胡志明市）第三工作指挥站，布置暗害刘少奇的国际谋杀案。并将这次行动称为“湘江计划”。
　　台湾特务认为，从地理人事关系上看，在柬埔寨暗杀刘少奇比在缅甸和老挝下手更为有利，如果能将刘少奇与西哈努克一起谋杀，那是最好不过了，即使只杀死其中一人，也破坏了中柬关系。
　　台特精心设计多种谋刺方案
　　当时有一个叫肖成的华侨，原籍广东东莞，祖居越南，因谋生而流徙于越南与柬埔寨之间。1957年吴庭艳统治南越时，为了搜罗炮灰，强迫他加入了越南国籍。肖成因害怕服兵役，全家偷渡到柬埔寨首都金边市，与哥哥合作开设了一家平民照相馆。1950年代，周恩来总理访问东南亚，激起了华侨的爱国之心。肖成的第二个儿子肖广思想上要求进步，常参加华侨爱国团体的社会活动，对社会主义祖国甚为向往。但肖成的家庭经济并不宽裕，无力达成儿子回国的愿望。
　　肖成与“华侨”许湛认识多年。当他得知肖成的儿子渴望回国但缺乏经济能力时，便表示完全可以承担回国费用，但条件是回去后必须向他提供有关祖国的情报。农氏报请上级批准后，在金边郊区一所小屋中对肖广进行了为期4个月的特务训练。
　　1961年冬的一天，肖广参加金边爱国华侨学校的一场球赛，脱掉衣服上场时，口袋里掉出一个钱包，内有受特务训练的文件和有关证件及一张字条，条子上写着一个指示，要肖广去中国大使馆申请护照回广州华侨补习学校学习，趁机窃取情报，然后把情报交给香港的联系人×××。这些内容恰被一个爱国学生发现，感到事情重大，当即前往中国驻金边大使馆报告。大使馆一等秘书兼领事部主任陈扬（广东人）接待他。陈扬经过多方调查，得知肖广之父肖成与台湾国民党特务老农来往密切。大使馆向国内有关部门请示处理方案，国内回复：“摸清敌特情况，动之以情，晓之以理，使其为我所用。”并指定由陈扬负责。
　　按照农稔祥的指示，肖广去中国大使馆，以华侨身份要求回国工作和生活，办理护照等手续。陈扬亲自接待并耐心教育后，肖广彻底交代了问题。接着，陈扬通知肖广的父亲肖成直接去大使馆面谈，说明其子已悔过自新，笑着指出他们的想法太天真，安慰肖成不必为肖广回国后的安全及工作生活担心，全部均由祖国政府安排。陈扬因利乘便，反用肖成为我服务，并进一步叮嘱说，要绝对保密，装着什么也不知道，随即批准了肖广的护照及一切回国手续。
　　另一边，农稔祥也给了肖广足够的费用，送他启程。肖广回国后被安排在广州一家工厂工作，在有关部门安排下曾多次把假情报寄送给柬埔寨的国民党特务组织。陈扬逐渐把肖成发展为中方内线（袁庚认为，这是侦破“湘江案”的关键一招），要求肖成多了解农稔祥的活动，但千万不能主动，只用“老实、无知”的态度去接近，以争取农稔祥信任，深入到特务内部去。
　　张霈芝等人的谋刺计划设计了几种方案：第一，金边最大的现代夜总会，西哈努克一定会在那儿设国宴款待刘少奇，可埋伏人手于附近或乔装饭店人员，伺机将手榴弹掷向刘少奇的座驾。但这一方案因命中率不高而被否定。
　　第二，把毒药放在刘少奇的食品内。虽经介绍认识几名厨师，但张霈芝等人认为都不大可靠，更遑论“下毒”，此方案也被否决。
　　最后，他们决定在刘少奇访柬的必经之路上“挖地道、埋炸药”。引爆的时间预计在5月1日刘少奇一行从机场到金边时进行。这一计划由张霈芝、农稔祥主持，另外13人执行。这是台特执行暗杀计划的重点。国内有传台特企图收买机场人员，在刘少奇的座机上安放定时炸弹，以便让1955年的“克什米尔公主号”事件重演。
　　意外获得10封“密信”
　　当时，中国领导人出访的安全保障工作由中共中央副秘书长、中央办公厅主任杨尚昆负责。1963年3月28日成立了中央安全领导小组，由杨尚昆任组长，国务院侨委负责人廖承志和中央调查部副部长孔原任副组长，以确保刘少奇出访的安全。当时袁庚任调查部一局副局长，主管东南亚工作。这次为保卫刘少奇的安全，袁庚身负重任。4月7日，袁庚等先遣组人员乘专机经河内由老挝首都万象飞抵金边。先遣小组人员着手组织华侨积极分子队伍，开始有组织有领导地收集各帮派黑社会流氓的资料。
　　4月11日，特务陈海通在边界神秘地交给肖成一个装着两支雷管的厚纸盒，伪称“无线电零件”，叫肖成带给农稔祥。肖成真以为是“无线电零件”，随意带走，并不慎丢掉一支。农稔祥埋怨肖成做事太不小心，肖笨头笨脑地回答：“电器零件能值多少钱……”
　　16日，肖成向陈扬等人汇报此事。在场的袁庚富有经验，指出这两支铜管不是什么无线电配件，而是国内14日电告的美制军用电导火雷管。袁庚等人判断：“敌人已准备有所行动了！”与会者这才知道问题的严重性，暗杀器材居然通过中方的内线带进来并交到敌人手中，这是一个不可原谅的失误，大家心情沉重。陈扬转身安慰肖成：“不要害怕，仍和往常一样不动声色地保持关系，以便了解他们更多的活动情况。”
　　袁庚决定与P021（情报员代码）见面，亲自了解情况，追查雷管的下落。
　　P021忠厚有余而机灵不足，遇事慌张胆小。但他了解到一个很重要的情况：肖成为敌特农稔祥带给台湾当局的信从12日至17日共积压了9封，存在越柬边界的秘密交通站，原因是西贡交通一连多天没有派人来取。农稔祥要肖成19日再去边界联系，并且再次交给他一封急信。
　　袁庚等人估计这10封信关系重大，因为这些信都是农稔祥11日收到雷管后连续发出的，信中必然涉及“湘江案”的具体部署。在袁庚、陈扬的布置下，肖成等人很快取回了那10封信。
　　4月25日下午，公安部派遣破解密信的专家姚良骏经缅甸辗转抵达金边，翌日凌晨三时，当紫外灯下显出坑道情况、大致地段、凶手姓名时，紧张和兴奋同时涌来。
　　台湾特务信件的主要内容包括三个方面：一是下手的地点在飞机场到柬埔寨王宫的路上，特务在大路边有房子，就从那里挖坑道至路底下，埋上炸药，按上电钮就会爆炸，信上有详细的地形图。二是参加行动的特务名单有20多人，这些人中有柬埔寨人，有在柬埔寨的越南人，也有台湾人；信中提出，如果成功了它是请赏的名单，如果牺牲了就是抚恤的名单。三是“金边组”向台湾请示，如果西哈努克亲王同刘少奇主席在一辆汽车上，炸不炸？西贡“三站”给“金边组”的回复密信显示：“西哈努克、王后与刘少奇同车，无须顾忌，坚决炸毁。”陈叔亮大使看了密写显影后的字迹，激动地说：“这份情报太重要了，太好啦。”他握住姚良骏的手说：“良骏同志，你為党、为国家立了功。”
　　紧急的48小时
　　其实早在4月中旬，我方知道敌特有暗杀阴谋后，曾派人在香港与廖时亮见面，一是争取他，二是采取敲山震虎的办法，当面对他进行警告、威胁，争取打掉“湘江案”。廖时亮是1939年进入国民党军统局的老牌特务，1949年10月在衡宝战役中被解放军俘虏，同年年底逃至香港并转赴台湾，1955年被派驻西贡“大使馆”，公开身份是“外交官”，实际是情报站站长、“湘江案”的直接指挥者。
　　4月23日，廖时亮在启德机场猛然见到昔日同乡、老同学、“把兄弟”罗玉文（罗炯林），感到意外和震惊。当得知罗为他带信而来，廖时亮意识到情况严重，读完信如雷轰顶，“湘江案”已被大陆发觉！他不由得倒吸了一口凉气。他搪塞地对罗玉文说：“我只能在力所能及的范围内尽力，不能保证别的方面的行动。我对台湾无所留恋，对共产党我也不能一下相信。此事我会考虑，没有得到可靠保证，我不能答应什么。”
　　事实证明，廖时亮贼心不改，除了挖坑道炸车外，他还策划了第二套方案。就是当西哈努克陪同刘少奇在湄公河河畔观看龙舟比赛时用消音步枪进行射杀。这第二套方案极为秘密，由廖时亮一人策划，事前只有叶翔之一人知道。
　　廖时亮单独与“金边组”特务武文寿联系，让武把装有三支折叠式消音步枪的箱子交给朱兆明。朱兆明是打入爱国华侨内部的台湾奸细，以与柬爱国侨领叶无极的女儿叶瑞美谈恋爱为名，在爱国华侨中打探刘少奇访柬的情报。
　　4月28日，朱兆明在柬越边境亲自将自己密写的“枪击计划”上报“三站”。说来也巧，接收此信的正是我方战略观察员G105。而那天，我方的沉树阳局长正好早一步来到边境与G105接头。
　　朱兆明的密信被紧急送往使馆，姚良骏破译，只见朱兆明写道：“我沿着刘少奇访问的路线勘察后，因防备甚严，只好将消音步枪埋伏在渡口，湄公河观礼台的对岸，待机将刘和西哈努克击毙。”王幼平看完抄件后说：“我看，赶快递交给王国政府，要求提前逮捕朱兆明。”4月28日深夜，十几名柬埔寨警察持枪冲进朱兆明家。当时朱正同武文寿密谋将枪支转交给一个叫阿阮的杀手，结果朱、武同时被捕。
　　柬方安宁部逮捕了张霈芝和农稔祥等46人，其中还有一个南越人，一个印度人。警察局从农稔祥家中搜出一瓶农药（拟在国宴中作毒杀刘少奇之用），在花盆底下搜出两颗MK2炸弹及一套定时炸弹计爆器。接着又粉碎了台湾特务南越第三指挥站企图运进30磅C4炸药的阴谋，湘江案至此彻底告破。
　　这时，距刘少奇访柬只剩下48小时。