胡濟邦在蘇聯，遵照臨行前黨的指示，利用合法身份，通過外交途徑，致力於中蘇文化交流，結識眾多的文化藝術界知名人士。如與列賓齊名的畫家蘇裡科夫，著名油畫家康恰羅夫斯基等，都和她是很好的朋友。她還拜康恰羅夫斯基為師，學習油畫。康恰羅夫斯基十分喜愛這位才華橫溢的中國女外交官，特地為她畫過兩張肖像畫。當年，讓蘇聯人民大飽眼福的中國藝術展，先后在莫斯科、列寧格勒展出，事無巨細，都由胡濟邦一手操辦。她熱心相助袁牧之、陳波兒赴蘇學習戲劇、電影。后來，袁牧之籌建中央電影局，任局長，陳波兒組建東北電影廠，創建北京電影學院，為我國電影藝術事業做出了很大的貢獻。
胡濟邦到蘇聯去，黨組織指定曹亮為她的組織聯系人，兩人還約定了通訊代名和暗語(曹的代名為君碧)。但胡濟邦到莫斯科后連著幾個月都沒有接上黨的關系，這可把她急壞了！幾次寫信回國，向曹亮詢問情況，誰知，原因是幫她帶組織關系的兩位同志因故未去蘇聯。1936年冬天，曹亮將這一情況告訴夏衍，請他為胡濟邦介紹組織關系。夏衍通過秘密途徑請史沫特萊托一位海員帶信給在莫斯科的蕭三，蕭三很負責任地找胡濟邦談話，並把她介紹給蘇聯方面。以后胡濟邦多次向蘇聯同志提出要求會見中國黨組織，但每次蘇方都說因工作性質需要特別保密，不宜與其他人發生聯系。除工作外，蘇方也經常為胡濟邦組織馬列主義的理論學習，介紹國內斗爭情況、國際形勢，蘇聯同志解釋說：這就是“特殊的組織關系”。
在莫斯科的悠長歲月裡，胡濟邦繼續為黨的事業奔波。經常提供在國民黨駐蘇使館以及國民黨訪蘇代表團方面取得的情報。其中許多內容都涉及國民黨的反共陰謀。雖然沒有和中共黨組織取得直接聯系，但胡濟邦時刻牽挂著國內。1937年，胡濟邦委托由英倫回國、途經莫斯科的於炳然(解放后曾任重慶市公安局長)帶給曹亮250美元，信中暗示是她交的黨費。之前，約在1935年底，胡濟邦也將自己出國置裝節約下的300元交了黨費。
在胡濟邦的精心安排下，茅盾夫婦1946年12月25日抵達莫斯科，正式訪問蘇聯。茅盾抵蘇后的第三天下午，胡濟邦以中國大使館女秘書的身份來看茅盾，交給他一張請柬，說：“傅秉常大使請您和夫人在1月3日晚上去大使館赴宴。”
宴請結束，在返回旅館的汽車上，胡濟邦對茅盾說：“蘇聯方面對您這次訪問很重視，你們到達的當天晚上，莫斯科電台就作了廣播，第二天《真理報》又發了消息，並且派出葉洛菲也夫這樣的高級官員來陪同，這是很少見的。”胡濟邦的話也引起茅盾的深思。是呀！他心想，也許這就是傅秉常要宴請我的原因。但他始終沒有察覺這位年輕的使館女秘書在其中所起的關鍵作用。
郭沫若在《洪波曲》一書中幾十處提到胡濟邦：……胡濟邦拿著一架戰利品康太克斯(一種德式照相機)，夾在記者群裡拍攝，照我的相。主席台上的主人們，斯大林、莫洛托夫、加裡寧，其他幾位常見的蘇聯領袖都先后出席了。……我不通俄語，隻能靠胡濟邦。彼大使、米參事、羅申武官、伊三克秘書都在。蘇聯一位導演家很願意導演一個中國戲，胡濟邦便推薦我的《屈原》……
1949年3月，國民黨駐蘇使館起義，4月，闊別故土13載的胡濟邦以赴歐學習為名離開國民黨駐蘇大使館，乘飛機經瑞士抵香港回國。中途胡濟邦考慮到路途遙遠，在境外時常停留，尤其是到香港后還要待命，有諸多意外。機智的胡濟邦在途經瑞士時，將不便隨身攜帶的美元、金洋90枚等存入瑞士銀行保險箱，回國后即向組織報告。1953年2月，由我駐瑞士使館取出了這批美元，胡濟邦把這筆外匯折算成人民幣全部捐獻給了外交部幼兒園。
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