半年後，由當時任中共中央駐莫斯科共產國際代表團副團長的康生，一路照看著他倆來到了蘇聯的莫斯科，並張羅著將他們送進了莫斯科市郊的莫尼諾爾第二國際兒童院。
在隨後的5年裏，由於毛岸英聰明、好學、勇敢、堅忍，並愛好“軍事、政治和時事”，他逐漸成了兒童院裏的“小領袖”。他先後擔任了少先隊的大隊長、兒童院的團支部書記和區裏的團委委員。他應邀經常到各處去作報告。他寫過一篇長達3000多字的文章《中國兒童在蘇聯》，文筆流暢優美，被當時正在莫斯科治療臂傷的周恩來帶回國，刊登在1940年4月12日延安的《新中華報》上。
1937年11月，毛岸英15歲的時候，與父親的書信聯係終於恢複。毛澤東很高興，與兒子談時事、政治、談讀書，表現出了他對長子的情有獨鍾。毛岸英對當時已在中國黨內確立了領袖地位的父親，則是依照自己的判斷，逐漸從了解、理解、認同與敬重走向了能夠與之進行思想的交融與溝通。
毛岸英20歲時，他眼見著蘇聯衛國戰爭打得殘酷而激烈。
盡管他有主見，拒絕加入蘇聯國籍，但戰爭來臨時，他主動給斯大林寫信，要求上前線。後來他又去找蘇軍將領再三請求，終獲批準入伍。他先人士官學校，後進軍政大學。1943年．他加入了蘇聯共產黨。隨後被任命為坦克連的指導員，獲授中尉軍銜，參加了對德國反法西斯的大反擊。1945年，蘇聯最高統帥斯大林接見了他，並贈他一把手槍表示褒獎。
1946年1月，24歲時，毛岸英終於回到了闊別18年之久的毛澤東身邊。
剛回國的毛岸英很“洋氣”。他懂俄語、英語、德語，穿著蘇軍呢子製服和馬靴，會跳交誼舞，還寫得一手似乎無師自通，得到了乃父真傳的狂草體的好字，為人處事有些不拘小節。但是，毛澤東對他要求很嚴格，提醒他：延安雖“土”，但這裏是中國革命的“聖地”，到處都有“真人”，不要“顯擺”自己。他立即擺正了自己的位置，自願地穿起了大褲襠的棉褲，進“勞動大學”，用雙手的老繭換回了“畢業證書”。他經常出門去拜訪老革命、老同誌，虛心向他們討教。他參加土改工作隊，還抽時間翻譯出版了恩格斯的《法德農民問題》等論著，毛岸英在政治上逐漸成熟。
“你對這個女婿滿不滿意？”1948年9月的一天清晨。張文秋剛剛起床，劉少奇的警衛員送來一封信。信中說請張文秋過去談談。張文秋與劉少奇見過幾次麵，但是沒有直接的工作關係，所以張文秋有些納悶兒：劉少奇找我有什麼重要的事情呢？張文秋急匆匆地洗漱完畢，就和警衛員從平山縣王子村奔西柏坡而去。
張文秋以為劉少奇要和自己談工作呢，就主動向劉少奇彙報起工作來，兩個人說了半天，張文秋發現劉少奇並沒有談丁作的意思。最後劉少奇說：“沒關係，很快就要奪取全國的勝利了，有很多工作需要做。我們將盡量考慮每一個同誌的特長和愛好，最大限度地發揮其作用。你什麼時候考慮好了，什麼時候告訴我好了。”他頓了頓說：“現在，我領你去看看主席，好不好？”張文秋已經有兩年沒見到毛澤東了，有這樣的機會當然不能放過。
劉少奇把張文秋引進了毛澤東的客廳，老遠就衝屋裏的毛澤東喊道：“主席，我給你帶來一位客人。”毛澤東看見張文秋，連忙從沙發上站起來．握住張文秋的手說：“好久沒有看見你了，我們可是幾十年的老朋友！”劉少奇和毛澤東簡單地談了幾句工作上的事就先行告辭了。毛澤東微笑著把張文秋讓到沙發上就座。笑著說：“好久沒有看見你了，你現在住在什麼地方？在何處工作？”接著，毛澤東問起了張文秋的家世和家庭情況以及劉謙初犧牲的經過和劉謙初的家庭情況。