Enligt ett uttalande från det amerikanska justitiedepartementet så mötte Ma representanter för Shanghais nationella säkerhetsbyrå i Hongkong. Mötet ska ha arrangerats av en annan tidigare CIA-agent, som endast identifieras som "medkonspiratör nummer 1".
Personerna sågs bland annat på ett hotell och då ska kinesiska underrättelseofficerare ha försett medkonspiratören med 50 000 dollar i kontanter, som Ma räknade.
Han misstänks för fler fall av spioneri senare under 00-talet.
Ma bekräftar att informationen som han lämnade över 2001 skulle användas för att skada USA och gynna kinesiska myndigheter. Han arbetade också för FBI fram till 2012.
Domen mot honom väntas först i september och han riskerar då ett tioårigt fängelsestraff eftersom han samarbetat med amerikanska myndigheter.