В октябре 1925 года был направлен в Китайскую Республику в качестве военного советника. В Китае служил под псевдонимами «Никитин» и «Гордон». С 1925 по 1926 работал в Калганской разведывательной группе. Организатор разведшколы для подготовки специалистов в городе Кантон. Руководил разведывательной деятельностью в южных районах Китая. С 1926 по 1927 находился в Гуанчжоуской разведывательной группе и 4-м корпусе Национально-революционной армии Китайской Республики (командир Ли Цзишэнь). Принимал участие в Северном походе НРА против бэйянских милитаристов. Участвовал в штурме Учана. По возвращению в СССР в 1928 году был награждён орденом Красного Знамени. В том же году окончил КУВНАС при Военной академии имени М. В. Фрунзе. С января 1929 по января 1929 — командир 99-го Оренбургского стрелкового полка. Под псевдонимом «Высокогорец» в 1930 году написал книгу «Китайская армия». В том же году направлен в США в качестве нелегального резидента. Находился на разведывательной работе до 1933 года. С мая 1933 — в автобронетанковых войсках РККА. С мая 1933 по февраль 1935 — помощник начальника автобронетанковых войск Ленинградского военного округа. С февраля по август 1935 — командир и военный комиссар 31-й отдельной механизированной бригады. В августе 1936 был направлен в Испанию в качестве военного атташе. Служил под псевдонимом «Санчо». Внес большой вклад при обороне Мадрида против войск Франсиско Франко.. С позитивной стороны о Владимире Гореве высказывался испанский генерал Висенте Рохо.. В 1937 был направлен на Северный фронт для планирования военных действий. После неудач на Северном фронте, в частности, после захвата националистами города Бильбао, возвратился обратно в Мадрид. За боевые заслуги в Испании был награждён орденом Ленина и орденом Красного Знамени. В октябре 1937 года вернулся в СССР.