有記錄表明，馮玉祥當年去蘇聯，在前往孫逸仙大學(中山大學)看望女兒馮弗能時，見過女兒的追求者——蔣經國，并且印象不錯。從利害關系出發，兩人步入婚姻殿堂對于雙方父母背后的政治集團都是有益處的。并且“在(上世紀)20年代的蘇聯，結婚和離婚都是很容易的事，只須在公民婚姻狀況登記處登記一下就可以了。”
1926年8月，馮玉祥回國后不久，便被任命為國民政府委員、軍事委員會委員。9月，在蘇聯和國民黨的影響下，當國民革命軍攻抵武漢時，在五原誓師，馮玉祥宣布所部集體加入國民黨。之后，馮玉祥擔任國民軍聯軍總司令，參加北伐。
不過，蔣經國與馮弗能的關系沒有維持多久，1927年7月，蔣經國向學校黨委會寫下自白書，宣布與馮弗能脫離夫婦關系。
斯大林宴請蔣經國親手贈送沖鋒槍
蔣經國從孫逸仙大學畢業后，由于在政治立場上堅定擁護蘇共，重獲蘇聯上層領導人的信任，被批準進入莫斯科圣彼得堡大學(蘇聯軍事情報局特種學校)就讀。該校專門訓練學員從事暗殺、爆破及破壞軍事設施等活動。蔣經國在有“蘇聯軍事特種部隊之父”之稱的破壞專家斯塔里諾夫·伊里亞門下接受訓練。幾個月后，他于1927年底轉往列寧格勒軍事政治大學進修。
蔣經國在軍事政治大學主修“游擊戰”，這所大學又名托瑪切夫學院，是當時專門培養紅軍將領的學府。蔣經國在這所大學選修了紅軍軍事戰略課程，是當時蘇聯國防部副部長伊爾·圖哈切夫斯基的得意門生。1930年5月，他以每科都是“優等”的全班第一名的成績畢業。他的個人檔案上記載，蔣經國的畢業論文是探究游擊戰爭，老師評價稱“尼古拉非常聰明……是全校最優秀的學生”。
蔣經國從軍政學校畢業后，蘇聯領導人擬派他到中國南方工作，但這一計劃沒有實現。此后，有4個月的時間，蔣經國在蘇聯沒事干。10月，蔣經國被派到莫斯科的狄納莫兵工廠擔任政治軍事課教師，這份工作待遇不錯。但好景不長，到了1931年5月，蔣經國被派到莫斯科附近偏僻的索科洛夫，協助蘇聯人推動農村集體化，后來還曾擔任集體農莊的代主席。
在集體農莊工作了半年多時間，1932年10月，蔣經國又被調回莫斯科。1933年初，蔣經國又被蘇聯人調到阿爾泰地區做了九個月的金礦工人，生活條件很艱苦。這一年年底，蔣經國被調到烏拉爾山地區的大城市斯維爾德洛夫斯克工作，擔任大型機械廠“烏拉爾馬許”機械車間的副主管，后被提拔為副廠長，再任工廠報刊《重工業日報》的總編輯，生活獲得了改善。
蔣經國在烏拉爾山的表現，連遠在莫斯科的斯大林都注意到了。在斯維爾德洛夫斯克聯邦安全局保存的蔣經國檔案中有一段記載：1934年，蔣經國到莫斯科與斯大林見面，回到斯維爾德洛夫斯克后，工廠同事問他與斯大林談了些什么，他只說斯大林請他吃飯，稱“紅菜湯很好喝”，三言兩語帶過，沒有透露談話內容。
1945年，蔣經國隨同“國民政府代表團”赴蘇，在莫斯科又見到了斯大林。斯大林當著所有人的面，送給蔣經國一把精美的俄制沖鋒槍。
喜歡跳舞并因此結識夫人蔣方良
存放于斯維爾德洛夫斯克聯邦安全局的蔣經國檔案里，還有一段有趣的記錄：蔣經國很喜歡跟朋友到處旅游，喜歡跳舞，但不是跳一般的交誼舞，而是動作很大、很費體力的高加索地區傳統舞蹈。
蔣經國在舞蹈圈里結識了蔣方良(原名：芬娜·伊帕季耶娃·瓦哈列娃)，兩人于1935年初結婚，第二年有了小名愛倫的長子蔣孝文。
蔣方良在上世紀30年代的朋友安涅凱耶娃·瑪麗亞，1996年曾經接受俄羅斯中央電視臺的采訪，她在訪談中提及，蔣方良在1935年、1936年間曾對她說，蘇聯國家安全機關人員常來找她，警告她“一定要小心，若是單獨與兒子在家時，千萬不要一有陌生人敲門就迎進家，因為蔣介石可能隨時偷偷派人來把他們一家強行押回中國”。蔣方良當時從未想到“隨蔣經國遠走他鄉”。
1936年底，中國國內的政治局勢發生了變化，西安事變爆發，此事促使蔣介石再度與中國共產黨合作。蔣經國認為自己回國的機會來了。1937年初，蔣經國又受到蘇聯高層的接見，得以再度到莫斯科。1937年3月，蔣經國全家由中共駐共產國際代表團成員康生陪同，從莫斯科坐火車返回中國。
斯大林讓蔣經國返回中國，除為促成國共合作外，還有一段不為人知的插曲。“當時蘇聯派駐上海的情報站站長(代號為‘雅科夫’)在上海被國民黨逮捕，正在漢口服刑。蔣經國返回大陸，也交換了‘雅科夫’獲釋返回蘇聯。”
與蔣家關系密切的人士說，蔣經國從小受教于吳稚暉，中文根底不錯。但從蘇聯返國時，已然忘記很多中國話、中國字。蔣介石要求他盡快恢復中文功底。當時蔣介石在浙江溪口附近辦了一所武陵中學，原本是農業學校，后來改為一般中學。蔣經國在這里名義上被安排當教務主任，實際上在學校里復習中文。
幾年下來，蔣經國慢慢恢復了中文水平，蔣介石要他把在蘇聯12年的感想用中文寫下來。蔣經國寫在一行紙上，呈給父親看。據說蔣介石看得很用心，還加了注和眉批……
