На прохання Московського комітету ВКП(б) в травні 1927 року, спрямований на зміцнення Московського комітету комсомолу та обраний відповідальним секретарем Московського міського комітету ВЛКСМ, залишаючись одночасно секретарем ЦК ВЛКСМ. Делегат XV з'їзду ВКП(б) (2-19 грудня 1927 року) обраний членом ЦКК ВКП (б). Делегат VIII з'їзду ВЛКСМ (5-16 травня 1928 року), обраний секретарем ЦК ВЛКСМ. 24 березня 1929 року пленум ЦК ВЛКСМ обрав Косарева генеральним секретарем ЦК ВЛКСМ.