他返回哈尔滨担任中共满洲省委秘书长，负责中共满洲省委机关报《东北民众报》、理论刊物《满洲红旗》的编辑及出版。1936年9月，中共北满临时省委成立，冯仲云当选中共北满临时省委书记。1937年抗日战争全面爆发，此后他常潜赴抗联第三、第六军视察，并率部在小兴安岭活动。1939年5月，在抗联第三、第六、第九、第十一军的基础上成立了东北抗日联军第三路军，张寿缀任总指挥，冯仲云任政委。1941年12月太平洋战争爆发后，日军在满洲增兵至一百万人，“毁灭性的扫荡”东北抗日联军。1942年7月，中共南满、北满、吉东三个省