黄长烨在回忆录《我看到了历史的真谛》中详细叙述了他亡命韩国的真相。1997年初他受邀到日本参加国际问题研讨会，实则是到日本寻求粮食援助，但无果而归。他知道没有完成金正日亲自交给他的任务，回国后会是最严厉的惩罚。另外，自从金日成在1994年病逝之后，他一直得不到金正日的信任。因此作了人生的重大抉择。

事后他说是在日本时就萌发了叛逃的念头，可是到达日本，他就有一种不详的预感，不得不改变了计划。日本朝总联（旅日朝鲜人联合会）来的人以保护我为名，一刻不停的跟在他周围，使他根本没有脱身的可能。他甚至怀疑金正日似乎看出了什么，然后给朝总联发了特别指示，密切集中监视自己。因此，黄长烨不得不改在警戒相对疏忽的下一站中国选择叛逃。

回朝鲜需从东京乘飞机到达北京再转列车到平壤，黄长烨住进朝鲜驻华大使馆。次日1997年2月12日上午9点，黄长烨和副手金德弘躲进韩国驻北京总领事馆附近的一家酒店百货店去买东西，那不过是个借口，事实上他们是去会见帮助逃亡的人，商量叛逃事宜。之后，他和助手便乘出租车直奔韩国驻华大使馆，两人进去就受到了庇护。而朝鲜驻华大使馆九点正在准备举行酒会欢送黄长烨回国（黄所乘的列车是十一时开），宾客等了好久还不见主角到场，大使馆慌忙派人四处奔波寻找其去向。韩国驻华大使馆于11点30分向北京政府通报了黄长烨和副手金德弘逃亡的消息。下午5点30分，韩国政府发布公告，宣布接受黄长烨和金德弘的亡命申请。

得知黄长烨和金德弘叛逃的消息后，朝鲜动员了在北京的朝鲜留学生到韩国驻华大使馆示威，还派出了数百名保卫部要员，企图穿过中国警察的警戒网，进入韩国驻中国大使馆实施暗杀。不过，两次努力最后都失败了。中国政府动员了1000名武装警察以及装甲车来强化大使馆周围的警备，显然中国政府不希望事情最后演变成发生在中国的国际丑闻。
1997年3月7日，时任中国外交部长钱其琛在调查了这一事件的真相后，根据国际法和国际惯例，同时也为了朝鲜半岛的和平稳定，表示将妥善处理。

1997年3月15日韩国政府和中国政府的谈判达成协议，并于1997年3月18日，黄长烨和金德弘二人被送往菲律宾。

最后，于1997年4月20日上午，黄长烨和金德弘二人乘专机从菲律宾出发，下午到达最终目的地韩国汉城。

黄长烨是朝鲜至今叛逃到韩国的最高级别的官员。而由于他的叛逃，株连九族，他的妻子和长女被金正日恩准自尽，其余的家人和亲属都被送往劳改营进行劳动改造。

黄长烨叛逃到韩国后，1998年他出任韩国国家情报院统一政策研究所理事长，1999年出任脱北者同志会顾问，2003年任全州大学客座教授，2008年任北韩民主化委员会委员长等职务。韩国前总统金泳三称黄长烨为英雄，而黄长烨在韩国到处举行非公开的演讲会，披露朝鲜鲜为人知的政治内幕。有报道说，在1998年～2003年的六年时间里，黄长烨先后作了300多场非公开的报告，40多次接受韩国国内外媒体的采访，并先后撰写了17本书。

2003年12月，解除特别保护后，经韩国卢武铉政府的批准，黄长烨受美国有关方面邀请访美。访美期间，黄长烨与美国负责东亚事务的助理国务卿凯利，负责军控问题的副国务卿博尔顿的首席顾问弗雷兹等官员和议会有关人士举行会晤