盛世才是一個地地道道的機會主義者，他不斷向蘇聯(lián)示好，裝作十分信仰共產(chǎn)主義，對馬列主義頗有研究。他邀請?zhí)K聯(lián)駐迪化總領(lǐng)事來家做客，向他展示《資本論》《共產(chǎn)黨宣言》《列寧主義問題》等書籍，聲稱中國只有走共產(chǎn)黨的道路才有前途，希望與蘇聯(lián)合作，在新疆建立蘇維埃政權(quán)。

盛世才的親蘇姿態(tài)引起斯大林的重視，蘇共中央政治局下達對新疆工作的指示：“給新疆地方政府以積極的支持，粉碎馬仲英及其隊伍的進攻?！?/p>

中共駐新疆代表陳潭秋說，在相當(dāng)一段時間里，盛世才在政治問題上是以兩個中心的態(tài)度為標(biāo)準(zhǔn)，即國際問題看莫斯科，國內(nèi)問題看延安。

有了蘇聯(lián)的支持，天高皇帝遠，盛世才對國民黨政府不再買賬，還曾公開批評過蔣介石的“攘外必先安內(nèi)”的政策。蘇聯(lián)不斷給盛世才提供軍事援助和經(jīng)濟援助，使盛世才上臺后很快站穩(wěn)腳跟。

1933年11月，張培元和馬仲英結(jié)盟，準(zhǔn)備集中優(yōu)勢兵力夾擊迪化，形勢岌岌可危。盛世才嚇出一身冷汗，急電莫斯科，請求蘇聯(lián)出兵援救。為表達對共產(chǎn)主義的忠誠信仰，盛世才申請加入了蘇聯(lián)共產(chǎn)黨，他還請求將新疆作為一個自治區(qū)或加盟共和國劃歸蘇聯(lián)。蘇聯(lián)出于國際輿論的考慮，沒有答應(yīng)。

蘇聯(lián)人趁張培元調(diào)走大軍，伊犁后方空虛，派一個加強團從霍爾果斯進入伊犁，改換中國軍服，偽裝成歸化軍，迅速占領(lǐng)了伊寧、綏定、惠遠3座縣城。同時兩個旅的蘇聯(lián)紅軍進入塔城，切斷了伊犁與前方張培元的聯(lián)系。張培元的前敵總指揮楊正中得知蘇軍入疆作戰(zhàn)，軍心大亂，在三道河子與盛世才的軍隊交戰(zhàn)失利。腹背受敵的張培元聞訊大驚，企圖率部越過冰達坂逃亡阿克蘇。途中突然遭遇狂風(fēng)暴雪，饑寒交迫的士兵紛紛逃回伊寧，張培元擔(dān)心被俘受辱，絕望中開槍自殺。

盛世才的軍隊開進伊寧，他任命劉斌為伊犁屯墾使兼伊犁警備司令，宮振翰為伊犁區(qū)行政長。張培元新編第八師殘部被盛世才改編為新疆邊防軍第七旅，張培元在伊犁的勢力被徹底鏟除。

1934年1月，馬仲英統(tǒng)率主力7000余人圍攻迪化，形勢危急。盛世才一邊率軍抵抗，一邊向蘇聯(lián)求援。據(jù)盛世才的副官趙劍鋒回憶：在馬仲英圍攻省城的30多天中，盛世才每隔一兩天就在夜晚派車接阿布列索夫到督署商談蘇聯(lián)政府出兵之事。

一月中旬，蘇聯(lián)紅軍出動2000余人的機械化軍隊突破馬仲英的防線，進抵迪化。隨后，蘇軍出動飛機在馬仲英軍隊的陣地傾瀉炸彈，馬仲英部損失慘重。迪化守軍士氣大振，趁機反攻，馬仲英抵擋不住，率部倉皇逃竄。至此，盛世才在新疆已無強勁對手，政權(quán)得到鞏固。

包爾漢后來說：“如果沒有紅軍來援，盛政權(quán)在張、馬的聯(lián)合進攻下是支持不住的?！?/p>

因蘇聯(lián)軍隊駐守在新疆哈密，國民政府對盛世才投鼠忌器，勢力難以進入新疆，新疆有10年左右時間在政治上處于半自治狀態(tài)。

抗日戰(zhàn)爭爆發(fā)后，國民政府與蘇聯(lián)簽訂了互不侵犯條約，蘇聯(lián)大力援助中國，中蘇關(guān)系進入蜜月期。蘇聯(lián)的大批軍火物資通過新疆運往抗日前線。