陈云决定重新建立特科，同时还要跟潘汉年取得联系。没过多久，上海的中共组织再次遭到毁灭性破坏，为了安全起见，中央安排陈云马上转移到无锡，但陈云没有离开。
陈云在上海期间，借红军中一个被俘的国民党军医的角度，写了大量红军长征的情况，成为记录红军长征的重要资料。
陈云一行人去苏联的事险些泄露了风声，他决定采取非常方式，找宋庆龄帮忙。潘汉年找到宋庆龄，表示上海的地下工作很难坚持下去，同时把叛徒名单交给了宋庆龄。
通过宋庆龄的安排，陈云一行人通过盘查，登上了前往苏联的轮船。
陈云一行人到达苏联后，和作为中央代表团负责人的王明会面，王明对中央和共产国际失去联系很不满，对擅自更换领导也很不满，陈云做出了解释。
陈云和王明一起去见了斯大林，在会面中介绍了红军长征的情况，提出为什么共产国际会派不称职的指挥李德，斯大林对此表示很理解。
陈云在苏联期间努力学习共产主义和俄文，多次与共产国际的领导人进行会谈，阐明了更换中共领导层的原因。在陈云的努力下，共产国际认可了中国共产党的领导变化。
在同斯大林再次会谈时，斯大林表示同意中国领导人的更迭，并愿意给红军援助武器。共产国际正式批准洛甫任中共中央的总负责人。
与此同时，红军已经到达陕北的瓦窑堡，中共中央召开政治局扩大会议，研究抗日民族统一战线的问题。
共产国际表示支持毛泽东在党内的地位，完全同意中共中央的政治路线，要求张国焘立即取消第二中央。
陈云在苏联担任社会主义东方大学的教授，还利用课时费买了礼物去看望国际儿童院里很多烈士的子女。
共产国际派陈云和滕代远做物资接送工作，在中苏边境，陈云等人接收了军火物资。
西安事变爆发，关于苏联支援武器物资的事情变得有些微妙和紧张。
西安事变和平解决后，苏联表示同意继续支援物资，陈云带着物资回国来到乌鲁木齐，新疆督办盛世才表示愿意接应西路军战败后的余部人员进入新疆。
陈云和滕代远把西路军余部接回乌鲁木齐，按照盛世才的要求，换上了盛世才部队的衣服，成立总支队，对外称新兵营。
陈云组织部队学习文化和科学技术，重新编制了部队，叫做中国工农红军西路军总支队。
西路军余部一直在等待去苏联学习，但由于七七事变爆发，苏联决定撤销总支队去苏联学习，改为就地学习。
1937年11月，陈云和王明等一行人回到延安，毛泽东等去机场热烈迎接，在欢迎的人群中陈云和席懋昭相见，又惊又喜。
陈云回到延安后，发觉毛泽东和王明有了嫌隙。中共中央召开会议，确定了新的领导机构，陈云接替博古担任中央组织部部长。
陈云在毛泽东的建议下读了《实践论》、《矛盾论》等书籍，同时还给中央党校的学员上课。
在课上，陈云和于若木相识，于若木对陈云产生了好感，再加上组织派于若木照顾陈云，二人产生了情愫。
为了给八路军和新四军筹集资金、采购物资，陈云派秦邦礼去香港开公司。
