后，他参加苏联红军。1943年加入苏联共产党（布尔什维克），并进入伏龙芝军事学院深造，毕业后任坦克连指导员，参加苏军解放波兰的战斗。1946年1月，乘飞机回到延安。1947年春，国军进攻延安时，康生带他去山西临县发动土改。进北京后出任中共中央社会部部长李克农的秘书兼翻译。1949年10月与刘松林结婚。1950年8月中旬，任北京机器总厂党总支副书记。
朝鲜战争.1950年6月25日，朝鲜战争爆发。10月下旬，毛岸英随中国人民志愿军越过鸭绿江入朝作战，任志愿军司令部俄语翻译和机要秘书。