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，我方的沈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。
西哈努克："中国主席是用生命把友谊送过来的"
西哈努克亲王对抓获敌特分子、缴获爆炸物品又惊又喜，但他对刘少奇主席来访的安全问题仍心有余悸。面对一大堆烈性炸药、手榴弹、枪支，柬方诚恳又担忧地询问："鉴于这种情况，中方是否考虑推迟访问？"此时，离刘少奇的专机起飞时间，只有十来个小时了。
