1939年，盛世才终于批给了毛泽民四个月的假，让他去苏联治病，恰好与从延安去苏联的刘亚楼等人同行。刘亚楼这次能去苏联，对他自己也是很意外的事情。因为这次去苏联中的大部分人是去治病的，比如李天佑，那句著名的“总预备队不动”，就是指他的一纵。还有后来的四野特纵政委钟赤兵，那句“把特纵坦克分队加强在某某方向”指的就是钟赤兵的特纵。钟赤兵曾经三次截肢同一条腿，最后靠着独腿走完长征。长征路上贺子珍曾经为了掩护伤员被飞机轰炸负伤，掩护的伤员就是钟赤兵。和刘亚楼一路的只有卢冬生是身体健康、活蹦乱跳的，因为这俩人派去苏联就是学习的，作为未来的高级指挥员培养。
尤其是刘亚楼，去苏联之前，主席还特意安排他从抗大教育长的位置上到自己身边来做图书管理员，帮自己整理文件，并亲自指导学习。刘亚楼也对得起这份关心，后来的成长非常快，三大战役打完后总理的计划把他留在总参任作战部长，愿意管事还敢管事的刘亚楼最终选择了空军司令。
到苏联后，毛泽民虽然当时的职务不很高，平时还用化名，但是苏方人员很清楚他是毛泽东的亲弟弟。毛泽民在苏联的第一件事情就是汇报新疆的情况和盛世才的态度，尤其是和中共代表邓发之间几乎无法调和的矛盾。最后苏方更换了以收拾残局能力强的著名的陈潭秋接替邓发。本来邓发在新疆应该还继续工作四个月的时间，而且邓发级别高，提前撤换他找不到合适的人，恰好陈潭秋从共产国际回国路过新疆， 就被留在了迪化（今乌鲁木齐）接替邓发。
陈潭秋曾经在顺直省委，满洲省委，新疆三次整理残局
第一次汇报，毛泽民向共产国际汇报了边区的情况，主要是政治和经济方面，并未涉及军事，其中还向苏联提出了工业援助的需求。毛泽民的汇报水平给共产国际执委会和苏联高层留下了很深的印象，为此共产国际的干部部部长多次找他谈话，希望他能汇报更多有关中国革命的信息。从这一点上，也可看出苏联对王明的不信任也已经产生，但是没有详实可靠的进一步的消息，还未放弃王明。毛泽民长期管经济，谈啥都有根有据有数字，有条有理有逻辑，这一点让人很愿意听他的汇报。我们今天做PPT的人需要学习这一点。
也就是在这些谈话中，毛泽民从共产国际干部部部长马特维洛夫那里听到了一个震惊的消息，李德根本不是什么军事顾问。随后毛泽民就写了一篇上万字的有关博古李德错误的文章。
共产国际的季米特洛夫对毛泽民报告的详实准确很满意，随后又要求毛泽民写一份全面反映中共情况的报告。毛泽民这一次用了两个月时间写了一份差不多四万字的报告，讲了建党18年以来的概略历史，并对每个阶段的错误情况及原因和危害进行了剖析。由于给他提供了共产国际和中国有关的大量文件，给毛泽民的怼人提供了大量的目标，报告中把王明怼的体无完肤。整个莫斯科期间，毛泽民总共写了十万字的各种材料，简单总结下来就是各种有理有据的怼那些给中国革命带来灾难的人，虽然他只念过私塾。
1939年9月，总理飞莫斯科治伤，同机带来的还有李德，于是毛泽民的怼人浪潮的巅峰开始上演，以至于李德二十多年后还对当时在会场的两个人恨恨不已，一个是刘亚楼，一个是毛泽民。
这次批判会，李德做检讨，随后总理陈述并做自我批评，然后刘亚楼就第一个发言。刘亚楼俄语好，脑子活，嘴利索。而且当时在莫斯科知道要批判李德，但是不能参会的红军指战员中多人拜托刘亚楼到时候替他们多说两句，出口气。刘亚楼答应的甚是痛快，并表态，遵义会议我没资格参会，这波可赶上了。批判会上，因为刘亚楼对红军的惨重损失有着切肤之痛，越说越来火，甚至指着李德鼻子痛骂：?“什么鸟顾问，只会找女人，在‘独立房子’里逞威风，上了战场竟是草包一个！?”注：李德在中国期间，多次提出要女人陪睡觉。陈士榘将军回忆就提及此事。
第二个发言的是管后勤的总供给部部长杨至成，管后勤的人平时受气最多，这次终于放开了开火。
最后是毛泽民，因为他刚刚写了一整篇文章反应李德的问题，因此怼起来头头是道。李德整个人都狼狈不堪，被怼的脸色惨白，头冒虚汗，坐立不安可又哑口无言。再加上毛泽民是最后一个发言，让李德也像记住刘亚楼一样深深记住了他。后来中苏论战期间，李德看到中苏关系不好了，趁机跳了出来发难。他的回忆文章里重点就提了毛泽民和刘亚楼。
这次审查之后，毛泽民、刘亚楼、林彪三个人共同执笔，就第五次反围剿中的错误写了一份报告，一共3000多字，不长，但是尖锐的指出了几个问题：
1. 李德如何成为太上皇的？
2. 博古不是中央委员，怎么成为总负责人的？
3. 博古有这么大的错误，为何他的几个助手还担任相当重要的工作？
4.《遵义会议》决议案，为何三年时间还未送到共产国际主席团？共产国际的中国代表团在干什么？
之后，毛泽民代兄长填写了一份简历，主席母亲的名字和毛永福毛永寿的名字也是这时候留下来的。
因盛世才批给的假期已经超了，毛泽民离开苏联返回新疆。随苏德战场苏军不断战败，盛世才开始有了自己的小九九。在那段时期，陈潭秋、毛泽民等人曾经多次向莫斯科共产国际请求撤退，但毫无回音，只能继续坚守岗位。终于盛世才翻脸了。