坐火车经外蒙古回国，10月到达外蒙古库伦，由于中蒙边界道路受到破坏，受阻于库伦一个月。由于林彪是以一一五师师长赴苏联治病的身份公开出境的，可以坐飞机通过公开渠道回国，其余在苏联学习军事的人员则属于非法入境，无法乘飞机回国，只好滞留外蒙古。卢冬生和刘亚楼因俄语较好，进入驻蒙苏军担任参谋。1943年，卢冬生、刘亚楼和杨至成至苏联远东军区伯力，至步兵88旅工作。
回国及遇难.1945年8月，苏联对日宣战，发动八月风暴行动，他随苏联红军回到中国。11月16日，中共中央北满分局书记陈云到达哈