吕其恩赴苏联考察党的组织工作，7月回国后任沈阳市委常委、市委组织部长、工业部长。1950年12月，吕其恩入朝鲜参加抗美援朝战争，任志愿军后勤司令部第五分部部长兼党委书记，曾获朝鲜二级国旗勋章。1952年12月9日，从朝鲜回国的吕其恩由东北局组织部分配任哈尔滨市代市长、黑龙江省省委委员，中共哈尔滨市委书记处书记、市委常委。1953年3月2日兼任哈尔滨市第三届各界人民代表会议协商委员会主席。3月19日，经国务院批准，吕其恩正式出任哈尔滨市市长。1956年6月13日，经中央批准吕其恩兼任市委书记。1957年，哈尔