Геворк Вартанян родился 17 февраля 1924 года в Ростове-на-Дону в семье Андрея Вартаняна, иранского подданного, директора маслобойного завода. В 1930 году семья выехала в Иран. Его отец был связан с советской внешней разведкой и покинул СССР по ее заданию. Под прикрытием коммерческой деятельности он вел активную разведывательную агентурную работу.

Геворк Вартанян связал свою судьбу с советской разведкой в 16 лет, когда в феврале 1940 года установил прямой контакт с резидентурой НКВД в Тегеране. По поручению резидента Геворк возглавил спецгруппу по выявлению фашистской агентуры и немецких разведчиков в Тегеране и других иранских городах. За два года его группа установила около 400 человек, так или иначе связанных с германской разведкой. В это же время Вартанян знакомится с сестрой одного из активных членов резидентуры — Гоар, которая становится членом разведгруппы, а впоследствии и его супругой.

В 1942 году "Амиру" (оперативный псевдоним Геворка Вартаняна) пришлось выполнять специальное разведывательное задание. Несмотря на то, что Великобритания была союзницей СССР по антигитлеровской коалиции, это не мешало англичанам вести против СССР подрывную работу. По заданию Центра "Амир" внедрился в разведшколу и прошел полный курс обучения. Тегеранская резидентура получила подробную информацию о самой школе и ее курсантах. Заброшенные на территорию СССР "выпускники" школы обезвреживались или перевербовывались и работали "под колпаком" советской контрразведки.

Позднее именно возглавляемая Вартаняном группа сорвала покушение на лидеров "Большой тройки" — Уинстона Черчилля, Франклина Рузвельта и Иосифа Сталина, которое планировал Гитлер в 1943 году в ходе Тегеранской конференции. Одна из самых секретных операций Третьего рейха была сорвана группой Вартаняна, которому тогда было всего 19 лет. За несколько дней до начала конференции были проведены аресты немецких агентов в Тегеране. На основе этих событий был снят фильм "Тегеран-43", но сам Вартанян говорил, что в фильме "много стрельбы и ерунды".

В 1951 году он был выведен в СССР и окончил факультет иностранных языков Ереванского университета. Затем последовала многолетняя работа разведчика-нелегала в различных странах мира. Из последней командировки супруги-разведчики вернулись осенью 1986 года, Вартанян продолжал служить до 1992 года.

Указом Президиума Верховного Совета СССР ("закрытым") от 28 мая 1984 года Вартаняну было присвоено звание Героя Советского Союза. Самому Амиру сообщили об этом шифровкой из Москвы.

Супруги Вартанян готовили кадры для Службы военной разведки СССР/РФ вплоть до 2000 года, пока имя Вартаняна не было рассекречено. Это произошло 20 декабря 2000 года, в день 80-летнего юбилея Службы внешней разведки России (СВР). Однако большинство проведенных им операций засекречено до сих пор.