Между тем, тот был прекрасно осведомлен о том, что охота на него приобрела общенациональные масштабы. Поэтому после убийства Бонни и Клайда он решил пойти на новую хитрость. Приехав в Чикаго, он останавливается у своего старого знакомого - торговца алкоголем Джеймса Прохаско на Нортс-Кроу-форд авеню, 2309. Здесь его навещает адвокат Луи Пике. Именно с его активной помощью Диллинджер решился на пластическую операцию. Эта операция состоялась 27 мая 1934 года у Прохаско и провели ее два врача немец Уильям Лезер и Говард Кэсседи. Во время нее Диллинджер едва не погиб: как выяснилось, он не переносит эфирного наркоза. С трудом откачав его, врачи под местной анестезией изменили Диллинджеру лицо и папиллярные узоры на кончиках пальцев.

Пока Диллинджер отсиживается в Чикаго, агенты ФБР настигают одного из его сообщников - Томми Кэролла. Его любовница Джин Дилэни, арестованная еще 22 апреля в санатории на берегу озера Мичиган, согласилась завлечь его в западню. 7 июня они должны были встретиться в одном из баров в городке Ватерлоо в штате Айова, но вместо девушки туда явились агенты ФБР. Как только появился Кэролл, агенты Стеффен и Уэллер открыли стрельбу и убили его на месте. Правда, гибель сообщника не испугала Диллинджера. Пробыв в своем укрытии еще около месяца, он вновь явил себя миру. 22 июня он празднует в узком кругу свой 31-й день рождения, а через восемь дней идет на новое ограбление. В городе Саут-Бенде, штат Индиана его банда нападает на Национальный торговый банк и опустошает его сейфы на 34 тысячи долларов. Во время налета они убили полицейского и ранили шестерых посетителей банка. Среди налетчиков лишь Ван-Миттер получил легкое ранение.

Этот налет заставляет газеты вновь вспомнить о неуловимом Диллинджере. Они гадают, в каком месте теперь следует ждать его нового появления. Он появился там, где его не ждали.

В начале апреля агенты ФБР арестовали известного налетчика Фрэнки Нэша.