Впервые он начал выполнять задания советской разведки уже в 16 лет в 1940 году в Тегеране, когда Вартанян, он же "Амир", возглавил спецгруппу по поиску фашистской агентуры и немецких разведчиков в Иране. И только за два года его группа обнаружила около 400 человек, которые сотрудничали с германской разведкой.
Но, пожалуй, главным результатом работы "Амира" стало предотвращение покушения на Сталина, Черчилля и Рузвельта во время их встречи в Тегеране в ноябре - декабре 1943 года. Сорвав планы немецкой агентуры, Вартанян, возможно, изменил ход войны, сохранив антигитлеровскую коалицию. После войны Геворк Вартанян на время вернулся в СССР и окончил факультет иностранных языков Ереванского университета. А потом была многолетняя работа разведчика-нелегала в различных странах мира. В 1984 году "за достигнутые результаты по сбору разведывательных данных и проявленные при этом мужество и героизм" Вартаняну было присвоено звание Героя Советского Союза.
Геворк Андреевич продолжал служить до 1992 года. Но и выйдя в отставку, полковник Вартанян продолжал активно работать в СВР России, встречаясь с молодыми сотрудниками, которым передавал свой богатый профессиональный и жизненный опыт.