在莫斯科，斯大林曾三次会见盛世才。盛世才所受到的欢迎，是以前任何一位中国政要所没有得到的。这也反映了斯大林对新疆的利益很敏感。斯大林满足了盛世才的全部援助要求。盛世才事后说:“我浏览了一下项目表，看到了我们热切期待了五年的全部短缺设备。显然，斯大林心中消除了在援助我的政府问题上的疑虑。”

1937年11月，中共驻共产国际代表王明、康生从莫斯科回延安。盛世才热情接待了他们。在筵席上，盛世才适时地向王明提出了加入中国共产党的要求。 盛世才的“入党”问题，也在此次莫斯科之行中得以解决。盛世才在加入中共“无望”后，便秘密加入了苏联共产党。盛世才回忆说:一切进行得都很顺利，斯大林的心情也显得很好，所以，我决定谈谈涉及到我与延安今后关系的微妙的个人问题。

　　盛世才还转述了他对斯大林说的原话:“我是马列主义的忠实信徒。1937年，我通过陈绍禹(王明)、康生和邓发，申请加入中国共产党，中国共产党政治局的毛泽东、朱德、周恩来、陈绍禹、康生、邓发、陈云和任弼时等人对此一致同意了，但又说要与第三国际商量之后再作最后决定”；“我希望能迅速受到党的考验和教育。所以，我也很渴望知道你们关于我加入中国共产党的决定。”

　　斯大林很清楚此刻必须对盛世才拉一把，在盛的入党问题上一改前态，当即明确表示:“你现在就可以入党。你回新疆之前，我会再次和你谈这个问题。”由此可见，斯大林对盛世才的入党问题是十分重视的。

　　后，当盛世才正准备返回新疆的时候，一位苏共官员带着斯大林的指示来旅馆拜访他。根据斯大林的指示，给予盛世才特殊的照顾，立即吸收他加入苏共。这位苏共官员又要盛世才签署了服从莫斯科政治局的宣誓书。盛世才迟疑了片刻后，表示同意。

　　根据20世纪90年代以来解密的俄罗斯档案中的1938年9月2日盛世才与斯大林、莫洛托夫、伏罗西洛夫的会谈记录，斯大林确实同意盛世才秘密加入联共，但是又担心此事泄漏后，会引起蒋介石的不满，给盛世才今后的工作带来不便。

　　关于盛世才加入联共的事，盛世才的二妹盛世同也证实了此事。她说：“他是个联共党员，并有党证。”盛世才关于他加入苏联共产党的叙述也许是可信的。但盛世才称自己“是一个坚定的马列主义者”却是一个天大的谎言。

盛世才为了讨好苏联，曾多次提出在新疆建立苏维埃共和国，脱离中国，加盟苏联。但是苏联出于国际舆论的考虑，没有答应，苏联领导人莫洛托夫曾在第七届全苏维埃联盟代表大会上宣告：苏联“绝对维护包括新疆在内的中国全部领土的独立、完整和主权”。

　　盛世才还不惜牺牲国家利益，把新疆的主权出卖给苏联。1940年11月26日，盛世才和苏联政府代表巴库林、卡尔波夫签订了为期50年的《新苏租界条约》，使苏联在新疆享有各种不受当地政府干预的独立特权，攫取了新疆的全部矿产以及交通、工业与各种资源，并且苏联可以在新疆驻军，苏联各类人员可以自由在全新疆活动，并对个别仇视苏联的军官进行清洗，承诺在当地扶植共产主义观念。1941年6月苏德战争爆发后，德军一度处于优势，逼近莫斯科城下。善于见风使舵的盛世才认为，现在苏德战争在苏联境内举行，究竟什么时候结束，难以预测；即使苏联获胜，恐怕也不能如过去很有力量地援助新疆，不如投靠蒋介石。

　1942年6月27日，斯大林派苏联副外交人民委员德卡诺佐夫携带莫洛托夫给盛世才的信来到迪化，试图阻止盛世才投靠蒋介石。虽然莫洛托夫表示愿意作出让步，但是盛世才不为所动。德卡诺佐夫对盛世才说：“你是联共党员，要永远信仰马克思主义，不能动摇。”盛世才此时的势利嘴脸暴露无遗，他毫不掩饰自己:“至于我信仰马克思主义的问题，我必须非常坦率地告诉您，这是绝对不再可能的事情了。谈到我的政府的政策问题，我只能告诉您，作为三民主义的忠实拥护者，我要在新疆建立民主统治。”

　　为了对蒋介石表示忠心，盛世才对苏联的态度发生了急剧的变化。1942年10月5日，盛世才通过苏联驻新疆总领事普式庚，向苏联政府递交了一份备忘录，要求苏联政府从新疆撤走除外交人员以外的全部人员，其中包括军事人员，且须在三个月内撤离。

　　斯大林起初没有考虑撤军，但是1943年4月，鉴于国民政府任命的各部官员已到新疆任职，为了避免和蒋介石发生直接冲突，斯大林答应撤退驻新疆的苏军及顾问。6月，国民党中央军进驻哈密。斯大林知道新疆的局势已不可挽回，于是下令撤军。盛世才与苏联的关系，就此彻底终结。1943年，盛世才加入国民党，并表示“矢志拥护中央，尽忠党国，绝对服从领袖”。随后，盛世才取消了六大政策，六星旗也改为了青天白日旗。
１９３８年２月，受党中央派遣，毛泽民化名周彬，与陈潭秋等同志到新疆做统一战线工作，先后出任新疆省财政厅、民政厅厅长等职。

　　１９４２年９月１７日，毛泽民和陈潭秋等共产党员被反动军阀盛世才逮捕。在狱中，敌人对毛泽民等软硬兼施，严刑审讯，逼他招认中国共产党在新疆搞“暴动”的所谓阴谋，逼他脱离共产党，交出共产党的组织。毛泽民等坚贞不屈，视死如归，义正词严地回答：“决不脱离党，共产党员有他的气节。”“我不能放弃共产主义立场！”１９４３年９月２７日，毛泽民与陈潭秋等共产党员被敌人秘密杀害。

　　盛世才和中共中央驻新疆代表邓发关系很差，水火不容，所以把邓发赶走，换成陈潭秋。陈潭秋为团结盛世才做了大量工作，两人关系还算融洽，但最后还是因为盛世才决定反苏反共投靠蒋介石，陈潭秋和毛泽民就惨遭杀害。

　　1937年红军西路军余部在李先念带领下到达新疆，在陈云关心下，盛世才对这批红军做了妥善安排，特别是为中共培养了一批军事技术人才，这是他的历史功绩。(这批技术人才就是中国最早的飞行员。客观的说，盛世才是有阴谋的，他表明上市为红军培养飞行员，实则是借机向苏联索要更多的飞机和技术支援。)

　　１９４９年解放前夕，兰州郊外一栋豪宅发生一桩惊天大案：曾下令杀害毛泽民等共产党人的新疆军阀盛世才，其岳父一家１１口被东北军人所杀。血案震惊全国。

盛世才一向以“新疆王”自居，唯我独尊。他把新疆政府和共产党、国民党合称为中国三大政治集团，又以国共两党以外的第三领袖自居，而且还狂妄地把自己与斯大林、罗斯福、邱吉尔、蒋介石、毛泽东一起并称为“世界反法西斯阵线六大领袖”。但是国民党是不容许盛世才作为“领袖”的。国民党在新疆兵力不大时，对盛世才是竭力拉拢，但当国民党陶峙岳兵团的三个师全部进入迪化后，蒋介石对盛世才的脸色骤变。 蒋介石对新疆用兵，和一战区司令长官胡宗南的建议有关系。陶峙岳就长期是胡宗南的部下。进入新疆的国军部队主要是中央军，还有马家军一部。

　　盛世才没想到投靠国民党是“引狼入室”。鉴于此，盛世才开始采取对策，准备把国民党势力逐出新疆。1944年8月11日，盛世才制造了逮捕国民党新疆省党部书记长黄如今、建设厅厅长林继庸等人的“八一一黄林案”。一时间，整个迪化处于恐怖之中。

　　为寻找退路，盛世才企图再次投靠苏联。他致电斯大林，要求重新加入苏联共产党和将新疆划为苏联的一个加盟共和国。但此时苏联政府已经对盛世才彻底失望。斯大林拒绝了他的要求，并把其电报转给了蒋介石。

　　在此前的同年4月份，苏联政府已通过外交途径对国民党政府施压，要求撤换盛世才。6月，斯大林在接见美驻苏大使哈里曼时说，中国国民政府撤掉盛世才在新疆的职务，对于改善苏中关系具有重要意义。同时，苏联在新疆三区(伊犁、塔城、阿山)的地下工作人员和苏联领事馆人员，分别在封建宗教上层和知识青年等各阶层群众中进行工作，建立秘密组织，在群众中开展反对盛世才和国民党的活动。

　　此时的盛世才，已是众叛亲离，怨声载道。蒋介石决定把盛世才调离新疆，另任农林部长，由朱绍良代新疆省主席。1944年9月11日，盛世才离开了新疆到重庆赴任。至此，盛世才在新疆苦心经营了11年5个月的军阀统治结束了。后，盛世才去了台湾。

　　1949年，盛世才随蒋介石逃到台湾，先后受聘为总统府国策顾问、国防部上将高参、行政院设计委员等闲职。可是，在台湾的众多受过其迫害的各界人士并没有放过他。在1954年3月召开的“国民大会”上，代表们纷纷提出控诉盛世才祸害新疆案，各种揭露其罪行的小册子也在会场内外广为散发。蒋介石正谋取在会上通过一部可以让他无限期连任“总统”的宪法，不便为一个盛世才与代表弄得太僵，于是便授意大会接受提案，正式开始对盛世才进行审查。虽然盛世才仍然用搜刮来的民脂民膏为自己撑起了一顶保护伞，但此后的每次“国民大会”上，总要掀起一阵阵反盛声浪，甚至有代表提出要盛世才自行了断，以谢天下。 后来的盛世才曾一度经商，在台北投资开办士林西菜馆。

　　晚年的盛世才主要从事著述，写了《牧边琐记》、《新疆十年回忆录》等书。1970年7月13日，昔日的“新疆王”盛世才在台北病逝，结束了其不平凡的一生，终年78岁.