Wykonywała zadania dla wywiadu radzieckiego w Niemczech przez trzy kolejne lata, do momentu, gdy oficerowie, którzy kierowali jej pracą padli ofiarą stalinowskiej wielkiej czystki. W 1938 r. von Mayenburg, która wcześniej otrzymała stopień wojskowy majora wróciła do ZSRR. Nie otrzymała żadnego nowego stanowiska ani zadań. Zamieszkała z mężem w moskiewskim hotelu Lux, gdzie żyli pracownicy Kominternu i komuniści zmuszeni do emigracji ze swoich krajów.
W czasie II wojny światowej była zaangażowana w pracę propagandową w Armii Czerwonej, nagrywała propagandowe audycje radiowe w języku niemieckim. Wyjeżdżała też na front, by przez radio zwracać się do żołnierzy niemieckich w ich języku i wzywać do występowania przeciwko Hitlerowi. Ewakuowana do Ufy w październiku 1941 r. razem z pozostałymi mieszkańcami hotelu Lux, wróciła podobnie jak oni do Moskwy w 1942 r. Po wojnie zamieszkała w Austrii. Pozostawała członkinią Komunistycznej Partii Austrii do lat 50. XX wieku, gdy zaprzestała płacenia składek i została z tego powodu zawieszona w prawach członka. Nigdy jednak otwarcie nie zerwała z komunistycznymi poglądami, utrzymywała kontakty z działaczami, których poznała w Moskwie.