Wennerstroem dał się w latach 40. zwerbować Głównemu Zarządowi Rozpoznania (GRU) radzieckiego Sztabu Generalnego, gdy Rosjanie zagrozili ujawnieniem materiałów na temat jego współpracy z hitlerowskimi Niemcami. W tym samym czasie GRU zyskał jeszcze innego agenta w najwyższych szwedzkich kręgach wojskowych, ale jego tożsamości nigdy nie udało się ustalić.
Poza informacjami o przygotowaniach obronnych na wypadek ataku ZSRR, Wennerstroem przekazał swym mocodawcom wyczerpujące dane techniczne pierwszego szwedzkiego ponaddźwiękowego myśliwca Draken. Pełniąc w latach 1952-57 funkcję attache lotniczego ambasady Szwecji w Waszyngtonie, dostarczał Moskwie wiadomości o postępach amerykańskich zbrojeń nuklearnych.
Szwedzka służba bezpieczeństwa SAPO już w roku 1943 podejrzewała Wennerstroema o tajne kontakty z hitlerowcami. Poszlaki jego współpracy z GRU pojawiły się w 1947 roku, ale nie uznano ich za przekonujące. Pod koniec lat 50. w ramach intensyfikacji śledztwa SAPO postanowiła zwerbować służącą Wennerstroema. W czerwcu 1963 roku kobieta doniosła, iż jej chlebodawca ukrył na strychu domu rolki zdjęć. Jak się okazało, były to fotokopie tajnych dokumentów i w kilka tygodni później superszpiega aresztowano.
Schyłek życia Wennerstroem spędził w prywatnym domu opieki w Sztokholmie.
pap, ss