久被苏联政府逮捕。1931年，杨明斋以“叛逃者”身份被流放到托木斯克当勤杂工。流放期间，他仍打算就中国的革命形势写书，名字选择《社会生存本义》或《伟大革命和伟大创作》或《伟大破坏和伟大建设》。他曾写信给张国焘，但张此时已经离开苏联，当时共产国际的中共代表王明等人没有理会过他，只有在西伯利亚内务部工作的师哲看望过他。1934年8月杨明斋流放期满回到莫斯科，在工人出版社任职投递员、誊写员、校对员。1938年2月，杨明斋被共产国际以“偷越国境、擅离革命岗位”等罪名逮捕，5月26日被处决。