1931年5月1日伍修权离开远东首府伯力，到莫斯科后他立即去共产国际中共中央代表团，提出返回祖国的要求。因为伍修权已经加入苏联共产党，此事涉及到苏联、中国和共产国际三方面。中共代表团与苏共中央组织部联系后，让伍修权拿着中共代表团的介绍信去苏共中央组织部，当面陈述自己的要求并办理必要的手续。苏联方面一位四十多岁的女副部长见面前的青年人，局促不安地检讨自己的“国际玩笑”，忍不住大笑起来，随后便满足了他的愿望，将他的组织关系通过共产国际转给了中共。
1931年夏天，伍修权从苏联回国，立即来到中央苏区的闽西根据地。那时部队刚缴获一批德国造的马克辛重机枪，战士们都摆弄不了它。正好伍修权在莫斯科步兵学校的兵器课中学过，从射击原理到维护修理他都懂得，就被派到刚成立的直属机枪连去专门教授重机枪的使用及保养。这时第三次反“围剿”开始，重机枪连正好派上了大用场。
让“鬼子兵”变成空军教员
日本投降时，伍修权随彭真、陈云去东北。这天部队报上来一个重要情况：辽阳有三百多名投降的日本空军飞行员和技术人员，一时不能遣返回国，有人要求到矿山或工厂去自谋生路。就在我军控制的地区，还有几处日本占领时建成的军用机场，那里停着几架飞机。
于是他们产生了一个想法：把那批闲着的原日本空军人员和那些闲置着的机场、飞机和航空设施都利用起来，并争取在这个基础上，筹建我们自己的空军。伍修权作为东北军区参谋长，直接领导这项工作。他考虑了一个方案，让人马上将这些原日本空军人员集中起来，征求他们的意见，招待他们的饭菜也相当丰盛。在谈话结束送他们回去时，又送了一些菜牛、活羊。
这批日军人员知道将享受技术人员待遇，喜出望外。原日军航空队长林弥一郎等绝大多数人都同意接受八路军的要求。在我军护送下，当他们坐火车来到军区司令部时，彭真让伍修权陪同接待，并提出为了便于工作，不再把他们作为俘虏看待，保证他们的工作条件和生活待遇，凡是有家属的都给予生活补助。对于我军派去学习的人员，伍修权更是提出严格要求，叫他们好好向人家学习，保证教学质量。
投降的日本空军人员对此十分感动。带队的林弥一郎将要告辞时，伍修权把自己心爱手枪送给他，使林弥一郎受宠若惊，因为仅在四五天之前，他刚把自己的手枪交出去。对这件事，伍修权回忆说：林弥一郎看到我身上这枝十分精致的小手枪，想要我送给他作为纪念。我想到他也许是有意试探我们的诚意，为避免对方的疑虑，也就将这件心爱的自卫武器送了他。
正是伍修权的这把手枪，使林弥一郎开始改变了自己的立场。在林弥一郎影响下，三百多名日本空军技术人员，大多数愿意跟他一起协助共产党、八路军工作。伍修权派人将他们带出原来被监管的地点，搬到一座大洋楼里。除了少数几个负责为他们服务和安全保卫工作的人员，没有一兵一卒看管他们，使这批日本人感到“走上了一条从来没想过的道路”。
伍修权安顿好林弥一郎等原日军人员后，东北局决定成立以伍修权为主任委员的东北航空委员会，林弥一郎也是五名领导成员之一。
这是我军第一个拥有飞机、机场，特别是航空专业人员的航空领导机构。航空委员会成立了下属的航空总队，林弥一郎也是副总队长之一。
这个航空总队是我国人民空军的第一支部队。接着伍修权在东北创建了我军第一所空军学校。
1949年初，伍修权代表东北军区接受国民党最大的军舰“重庆号”
起义后，又以全舰官兵为主组建海军学校，培训出我军第一批海军人才，并创建了我军第一座海军学校。
“文革”中引祸上身
1962年2月，时任中共中央书记处书记和中联部长的王稼祥，提出了一个想使我国摆脱困难，后来被称为“三和一少”的对外政策方针。其中心内容是对美国、苏联和印度采取相对缓和的“和平共处”
的方针；对大包大揽全力支援一些国家的革命，要量力而为，适当减少。
王稼祥将他的方案与设想递交给中央，伍修权紧跟其后签了名。
“建议信”被送到毛泽东和中央政治局成员手上。
