1979年冬天，時任吉林省延邊自治州委第一書記的趙南起突然接到了一封寄自香港的私人信件。在當時收到海外來信被看得很重，趙南起打電話把州公安局長和安全保衛部門的負責人叫到辦公室，當著他們的面把信打開，一起閱讀。

信中寫道：我是韓國《東亞日報》駐香港記者。1個月前，我曾在一篇報導中提到了延邊州委書記趙南起先生的名字。幾天前，漢城一位叫趙南元的讀者給我來信，說：「趙南起」這個名字和他失散三十多年的哥哥的名字正好相同。他與哥哥是1945年在中國東北吉林省岔路河分手的，當時他陪同爺爺返回了韓國，而哥哥則跟隨父親留在了中國。此後他與哥哥失去了聯繫，非常思念。不知延邊州委書記趙南起先生是否是趙南元先生的哥哥，如果是的話，請速來信與我聯繫，我將馬上通知趙南元先生。

根據來信的內容，趙南起意識到這位趙南元就是他失散多年的弟弟。他向在場的人說明了情況，並當場將信交由州公安局存檔。接著，趙南元又分別向州委、省委作了口頭和書面報告。

1980年春節期間，趙南起到延邊州延吉縣英城大隊給群眾拜年。一位阿媽妮（朝鮮語：母親）面色緊張地告訴他，她在收聽韓國廣播時，聽到一條尋人啟事，有個叫趙南元的人，要找自己的哥哥趙南起。她不知要找的人是不是趙書記。 回到延吉後，趙南起馬上調出了有關部門收錄的廣播錄音，果然在韓國KBS電臺尋找中國東北親人的欄目中，聽到了那條尋人啟事，其中一位中年男人因激動而哽咽著提到了趙南起的名字，還提到趙南起的父親、母親和哥哥、姐姐的名字。 所有這一切，趙南起已經可以肯定，這位尋找哥哥的趙南元，就是他的親弟弟。

然而在當時，以他的身份是不可能與身在韓國的弟弟通信的。

可沒有想到，1987年，時任解放軍總後勤部副部長兼副政委的趙南起，在被列入總後勤部部長人選之一的緊要關口，一封署名「吉林省幾位離休幹部」的匿名信寄到中央軍委。信中稱：趙南起的弟弟現居韓國。早在趙南起擔任延邊州委書記期間，他的弟弟就曾在韓國的電臺公開講話，策反趙南起。對於這一重大事件，趙南起一直隱瞞，從未向組織上彙報。所以，我們認為，趙南起有「韓國特務」的重大嫌疑，不宜在黨和軍隊高級領導崗位出任要職。

趙南起得知這封匿名信內容之後，意識到問題的嚴重性。於是，他直接求見中共中央軍委副主席楊尚昆，向他詳細彙報了匿名信中所提事情的來龍去脈。楊尚昆聽完後說：「南起同志，我被你講的故事感動了。你和弟弟的分離是歷史原因造成的，也是沒有辦法的事情。你做得對，當個人感情與組織紀律發生矛盾的時候，應該是組織紀律至上，不能有半點疏忽。你所採取的措施，我看很得體，完全符合組織原則。你不要背包袱。」

趙南起擔心，沒有正式的文字載體的結論，以後再遇到此類情況怎麼辦？於是，堅持請求軍委派人予以查清。楊尚昆採納建議。根據中央軍委的指示，總政治部專門派出幹部前往長春和延邊，就趙南起的「特嫌」問題進行了細緻的調查、核實。最終調查組得出結論：趙南起關於弟弟尋親經過的敍述，完全符合事實；所有人證、物證都表明，趙南起從來沒有向組織隱瞞過他有直系親屬在韓國的情況，在接到香港來信和韓國KBS電臺廣播尋親啟事之後，他的處置措施完全符合組織原則，表現出了高度的組織紀律性。

1987年11月，趙南起被任命為解放軍總後勤部部長。1988年4月，根據中央軍委主席鄧小平的提名，決定任命趙南起為中央軍委委員。同年9月，趙南起被授予上將軍銜。