处决了关书范，第5军内部与第二路军的思想稳定了下来，但是敌人不断"讨伐"带来的形势恶化，让周保中一直紧皱眉头，思考着如何冲破敌围、摆脱险境的办法。
周保中看到，自1939年1月以来，日伪军在依兰、林口、勃利一带布满大批兵力，向第二路军总部和第5军进逼，并不断压缩包围圈。活动在依兰莲花泡、刁翎一带的抗联第二路军部队始终面临着敌人围攻的严重形势。经过短暂思考，周保中做出了活动在依兰、刁翎地区的第二路军所属部队兵分两路、东西突围的决定。
一路为总指挥部警卫部队连同第9军、救世军西向老爷岭突围，进入方正、延寿地区，由周保中指挥；另一路由柴世荣率第5军部队向北佯动，迷惑敌人，然后向东突破图佳铁路和勃利、林口间的敌人封锁线，奔赴宁安与第2军第5师部队协同作战。于是，各部很快依计行动。
1月31日，周保中率第二路军总指挥部警卫部队、第9军和救世军共三百余人，绕过敌人在刁翎三道通所设防线，跨越牡丹江。从2月1日起，部队西进翻过老爷岭，开始在原始森林中行军。时值大雪纷飞，战士们冒着零下四十度的严寒，踏着深达一米左右的积雪艰难地行进着。他们一路翻越崇山峻岭，穿越容易迷失方向的森林，经过7天的艰苦行军，于2月8日晨到达方正县陈家亮子东北约五公里的山林中。在此获悉附近有一日本人经营的山元木场，部队决定当夜攻打山元木场补充给养。山元木场驻有伪森林守备队近四十人，设有防御工事，警备甚严。
当日深夜，因前来搜索的敌兵进入第9军警戒线，于是双方交火。敌兵被击退后，周保中指挥部队迅即向山元木场发起猛烈袭击，与伪森林守备队进行了3小时战斗。后因敌人由大罗勒密开来一百余名援军，依据防御工事死力抵抗，使战斗久拖不决。这时再继续延长战斗恐于抗联不利。在给敌人木业以相当破坏、没收四十余匹马之后，抗联部队于次日拂晓前，主动撤退到老爷岭四道河子西北岔上掌。
周保中料定被袭后的敌人肯定会来追击，当看到此地地形有利于打伏击时，便决定设伏兵于险要地带以待追敌。他派出一百余名战士，携带机枪埋伏于岭西险要地形上，其余部队埋伏于山顶，准备迎击追敌。
2月10日下午2时，敌军百余名跟踪而至。敌人以为抗联部队饥疲劳乏不堪一击，所以其行军秩序异常紊乱，蜂拥前行。抗联战士将其先头部队放进伏兵线内的口袋里，突然一齐集中火力猛烈射击，使敌人既立不住脚，又来不及撤退，当即敌人死伤十余名，余者连爬带滚，拼命向后狼狈逃跑。抗联也并不追赶，打扫完战场后，再次主动撤离战场。在攻袭山元木场和伏击敌人援兵战斗中，救世军曲师长饮弹捐躯，第9军政治科科长金助一受重伤后牺牲。
战斗结束后，第二路军总指挥部派出侦察人员探知敌人封锁部队仍未撤除，只是对山林区域搜索、进扰行动稍有收缩，所以向方正、延寿方向突围难以进行。据此，总指挥部决定总部与警卫部队及第9军第2师一部重返牡丹江东岸刁翎地区葫芦崴子一带进行休整。救世军由王荫武率领赴五道河子一带活动。
此时，第5军部队在军长柴世荣率领下，于1月末试图向牡丹江上游宁安一带突围。该部虽然突破了乌斯浑河封锁线，但经数次战斗仍无法越过敌重兵防守的图佳铁路，部队出现伤亡，在2月初被迫折返牡丹江下游依兰境内的喀上喀一带。
由于敌人的疯狂"讨伐"和严密封锁，第一次东、西突围未果，第二路军损失严重，人员减少三分之一以上。敌人尾追不止，第二路军的危险处境仍未改变。
1939年春天降临了。已是立春时节，寒冷的东北大地上仍然寒气未减，但树枝上或多或少顽强地鼓起的小树芽苞，说明春天的到来不可阻挡。这段时间里，周保中一直关注着敌情的发展，寻找着突破敌人重围的办法。
1939年春，日伪军加紧在林口、勃利、依兰及刁翎、牡丹江下游沿岸地区，"围剿"第二路军总指挥部和第5军军部及所属部队。日伪军出动六千余人，分编十余个部队分区封锁包围，轮流出扰。3月中旬，日伪军以三道通为据点，纠集三百余兵力，第二路军向总指挥部驻地四道河子附近进攻，连续破坏了牡丹江岸江西、江东两处密营。在江西密营，正在养伤的第3军第2师组织科科长李洪秀牺牲。在江东密营，吉东省委秘书处处长姚新一等3人遭到敌人袭击，英勇牺牲。
活动于依兰、勃利毗连地带的第5军部队，曾与敌人发生4次战斗，其中，在草帽顶子击毙日军赤田指导官以下多人，在大百顺沟设伏袭击敌人运输队，也取得了胜利。但是后来，因不断遭受敌兵追踪攻击，第5军部队受到很大损失。3月28日，柴世荣率第5军部队由依兰喀上喀后方密营来到四道河子与总指挥部会合。自1938年11月至1939年3月，在四五个月时间的反"讨伐"斗争中，第二路军总指挥部领导依兰、方正地区抗联各部同十倍于己的敌人周旋苦斗，进行大、小战斗37次，破坏"集团部落"11处，打死、打伤大批日伪军，拖得敌人疲惫不堪。
周保中于1939年3月30日至4月1日，在牡丹江西岸四道河子沟里主持召开中共吉东省委扩大会议。第5军军长柴世荣、第4军政治部主任黄玉清、第9军第2师政治部主任王克仁、省委秘书处主任金石峰及冯丕让、颜江童等二十余人参加了这次会议。会议分析了当前形势，提出了"再振旗鼓，收集联军各部，力加整顿，坚持斗争"的方针，做出了迅速实现突破敌人包围的决定：（一）由周保中率领第二路军总部（包括省委机关）及直属警卫部队向宝清、密山转移，恢复与第4军留守部队、第5军第3师和第7军部队的联系；（二）由第5军军长柴世荣、新调任的第5军政治部代理主任王克仁率领第5军军部教导团及第1、第2师部队，向穆棱、东宁、汪清地区转移，寻求与抗联第一路军联系；（三）由第5军副官长冯丕让、省委秘书处主任金石峰率领部分队伍分散在刁翎、勃利西部等地，用"麻雀战术"，扰乱敌人，牵制敌人。
1939年4月10日，抗联第二路军总指挥部直属警卫部队及第5军部队在乌斯浑河右岸的老头沟一带集结，准备分兵突围。这时，分布在小锅盔山、样子沟、西沟一带的日军黑石部队及伪军共一千五百余人对抗联部队尾追不止。为阻止敌人的追击，第二路军总部直属警卫部队和第5军部队于兴隆沟北方十余公里的葫芦崴子山地与敌人展开激烈战斗。周保中与柴世荣率队分别占据左、右翼高地指挥战斗，战士们以交叉火力猛烈射向前来追击之敌。此战击毙敌人一百余名，伤二十余名。战斗结束后，第二路军总部及第5军军部分别撤退到腰围子东沟。当时，正值初春，冰融雪化，泥水遍地，深夜寒风刺骨，水凉浸彻肌肤。第二路军总指挥部及直属警卫部队和第5军部队在此地经数日休整，补充给养后，开始按省委扩大会议决定分头进行突围。
4月15日，周保中率领第二路军总指挥部及直属警卫部队共九十余人开始向东突围。部队自后刁翎东部马桥河宿营地开始移动后，被该地日伪封锁部队三百余人发现。第二路军总部直属警卫部队主动出击，敌军仓促应战，被毙伤三十余人。第二路军总部直属警卫部队于当日傍晚悄然离开宿营地，南走荒野，夜半，至拉拉别河上游，在穿越一片两三公里宽的沼泽地后，连日沿荒山密林向东隐蔽行军。19日，他们通过勃利县青山林区。20日晚，部队在佛岭北顺利跨越图佳铁路，径向东北方向前进。以后他们又经骆驼砬子，奔大、小五站，一路上巧妙地避开了敌人设立的许多据点，于5月1日到达茄子河边。5月7日，第二路军总部及直属警卫部队抵达宝清县境内兰棒山联军留守处密营。至此，第二路军总部及直属警卫部队向东突围斗争终获胜利。
在周保中率第二路军总指挥部及直属警卫部队向东突围的同时，第5军部队在柴世荣、王克仁率领下离开宿营地，兵分两路在乌斯浑河左岸山地进行隐蔽行军，按计划拟越过中东路，挺进汪清。18日，部队在林口南部向阳站附近通过图佳铁路，东向穆棱县梨树镇前进途中，被敌人发现。敌人从密山、林口两地调重兵封锁铁路沿线，并从梨树镇、平阳镇两地调集兵力，妄图在黄泥河子一带阻击第5军部队。于是第5军部队改变方向，向南行进。4月22日夜，第5军部队在敌人守备力量薄弱处穆棱站西部越过中东路。因目标暴露，估计必有敌人追兵前来，第5军部队便在泉眼河设下埋伏。次日，穆棱、下城子方面果然有数百名日伪军追踪而至，第5军伏兵部队与敌人展开5小时激战，敌人伤亡惨重，余者仓皇退逃。战斗中，第5军代理政治部主任王克仁及第3团副团长王德山以下20人英勇牺牲。泉眼河战斗后，部队迅速向穆棱与宁安交界的东偏脸子前进，不久，即与在宁安镜泊湖一带活动的抗联第一路军第三方面军取得了联系。至此，第5军部队完成了突围任务。
抗联第二路军总部及直属警卫部队、第5军部队突出敌人重围，打破了敌人精心策划的在刁翎地区对抗联第二路军的"围剿"计划。此后，抗联第二路军各部以小股部队形式，分别在乌苏里江左岸及西老爷岭地区继续开展抗日斗争。
抗联第二路军东、西两路突围的成功，再一次为抗联的生存提供了难得的喘息机会。从1939年年初到现在近半年的时间里，突围、突围再突围，始终成为第二路军官兵头脑中的头等大事。部队先后进行两次分兵东、西两路的突围，官兵们打得很苦，部队遭受了重大损失，可以说，第二路军的元气大伤，急需休整。即使是所谓的"休整"，也无非是躲入山林中避战一段时期，然而，在山林中却要忍饥挨饿，因此"休整"的时间不能长，必须出山进行战斗以缴获给养。饿着肚子打仗是整个东北抗日联军也是第二路军作战的基本特点之一，这在人类战争史上都是罕见的。
随着抗联第二路军总指挥部从刁翎地区向宝清的转移，敌人从哈尔滨、佳木斯调集大批日伪军分驻在富锦、集贤、同江、宝清各地。这些配有坦克、大炮、装甲车、汽车的敌人同当时所驻伪军一起，在图佳、林密铁路线和桦川、富锦、宝清、密山之间的公路线上布置严密的封锁，在飞机的配合下，不断对活动在下江地区，即牡丹江、松花江下游，乌苏里江左岸地带的抗联部队展开进攻，妄图把在这一地区活动的抗联部队逼至虎林、饶河国境线，以便行使最后"除歼"手段。因此，1939年入夏以来直至冬天降临，抗联第二路军所属各部队虽然继续坚持游击作战，也取得了很大的胜利，但总体上看，第二路军处境日益艰难与危险。由于敌我力量对比悬殊，第二路军不仅没有打破敌人的"讨伐"，而且部队损失严重。尤其是第二路军第5军部队主力基本丧失，第7军、第10军也受损严重。第二路军亦步入了生死存亡的关头。