一次，毛泽东找时任抗日军政大学校务部长的杨至成去谈工作，他走不动，只好叫人用担架送他去。
当时，党中央与共产国际达成了一项协议，决定从抗大、党校和部队中挑一批身体较差的领导人，去苏联的莫斯科一边养病，一边学习，为未来的持久战争储备指挥人才。毛泽东对杨至成的健康极为关心，将他列入了赴苏的高级干部名单。
1938年6月，杨至成离开延安前夕，去向毛泽东告别。毛泽东对他说：“希望你好好养病。方便的话，去看看贺子珍和我的几个孩子。我很想念他们。”并把一封信托他交给贺子珍。
杨至成与刘亚楼、李天佑、钟赤兵、谭家述等一批红军将领到莫斯科后，遇到了许多熟人，除毛泽东的家人外，还有林彪、卢冬生、张子意、贺诚、马明方、方子纯、蔡畅、刘英及林伯渠之女林利、苏兆征之子苏和清等一批青少年。杨至成和他们的关系搞得极为融洽，由于他忠厚可亲，成天乐呵呵的，大家便给他起了个外号――杨老太爷。其实他当时才三十五六岁。
身体稍微恢复后，杨至成等人便参加了苏联伏龙芝军事学院特别班的学习和政治理论班的学习。
1941年6月，德国法西斯发动了向苏联的进犯，苏联人民进行了伟大的卫国战争 。由于战争的影响，杨至成等一批人滞留国外达8年之久。期间，他曾同毛岸英、毛岸青住在一起，并周到地照顾他们的生活，彼此之间产生了深厚的友谊。
1946年1月，杨至成回国前，毛岸英、毛岸青依依不舍地拿出自己的照片，在背面题上字，送给杨至成作留念。
毛岸英的题字是：
亲爱的至诚同志：
决不要忘记我们在莫斯科的同居，谨以此为念。
岸英
1945、12
毛岸青的题字，前为俄文，后为中文，写的是：
给亲爱的老太爷作永远的纪念。您的小孩子永泰(毛岸青)，不要忘记我们在莫斯科的同居。
字里行间透露着杨至成与毛家两兄弟间的深厚情谊。
东北野战军军需生产部部长杨至成为毛泽东等赶制皮大衣
杨至成回国后，就任东北民主联军(1948年1月1日改称东北人民解放军)总后勤部政治委员。1948年6月，东北人民解放军根据形势所需，成立了与后勤部平行的军需生产部，任命杨至成为军需生产部部长，主要负责抓军需服装的生产工作，保障东北野战军部队服装的供应。