共地下党组织决定调周冷波到革命根据地或苏联学习。因交通不便，暂住中共机关等候。1934年10月机关被破坏，再次被捕，失掉组织关系。1937年夏，获释后到南京，找到周恩来并随周恩来到西安、延安。1937年底，进入中央党校学习一年。1938年毕业后分配到陕甘宁边区托儿所任所长。后任解放社会计。1938年，被停止党籍。1939年，调难民纺织厂当文书。1939年下半年，周冷波任中央总务科保管员。1940年，到陕甘宁边区中央被服厂当保管股长，后任工务科副科长。1942年，整风运动后当被服厂厂部秘书，从事工会宣传教