22 maja 1918 roku Marchlewski został wymieniony na jednego z generałów niemieckich przetrzymywanych w niewoli radzieckiej i wyjechał do Piotrogrodu, a potem do Moskwy, gdzie został dokooptowany zarówno do władz SDKPiL w Rosji, jak i do Centralnego Komitetu Wykonawczego Rad DelegatówNorbert Michta: „Julian Marchlewski. Polska, Naród. Socjalizm”, Państwowe Wydawnictwo Naukowe 1975, s. 351, 352.. 18 października został wysłany z misją do Berlina, by wybadać nastroje wśród niemieckiej klasy robotniczej. 28 października rząd radziecki mianował Marchlewskiego posłem radzieckim w Polsce, ale władze polskie odmówiły mu akredytacji. W związku z tym od listopada 1918 roku pełnił funkcję w Centralnym Zarządzie Przemysłu Włókienniczego w MoskwieNorbert Michta: „Julian Marchlewski. Polska, Naród. Socjalizm”, Państwowe Wydawnictwo Naukowe 1975, s. 359.. W roku 1919 był współtwórcą Kominternu (Międzynarodówki Komunistycznej).