Случайный провал Бурлакова нанес значительный ущерб военной разведке.
В Мукденской тюрьме Бурлаков находился четыре года и шесть месяцев. Из них — один год в одиночной камере, восемь месяцев его держали в кандалах как особо опасного преступника. Кандалы весили около пяти килограммов. С такими «браслетами» на ногах передвигаться было непросто. О побеге думать тоже было бесполезно.
Военная разведка оказывала помощь Бурлакову и в Мукденской тюрьме. Через промежуточных лиц и взятки чиновникам было достигнуто решение о переводе Бурлакова из одиночки в общую камеру, в которой находилось еще двое русских заключенных. Затем был тщательно спланирован и подготовлен побег Бурлакова, от которого Леонид Яковлевич вынужден был отказаться. И вот почему.
Как уже упоминалось, в общей камере кроме разведчика было еще двое заключенных. Бежать должны были все трое одновременно. Один из сокамерников согласился с предложением Бурлакова. Второй заключенный по фамилии Власенко человеком был трусливым, в тюрьму попал за мелкую спекуляцию и еще какие-то незначительные грехи. Узнав, что Бурлаков собирается бежать из Мукденской тюрьмы и приглашает его присоединиться к нему, Власенко отказался. Оставлять его одного в камере Бурлаков не мог. Он понимал, что, как только охрана узнает о побеге двоих заключенных, третьего просто забьют до смерти. Бурлаков пожалел Власенко, который имел право на собственную жизнь. Операцию пришлось отменить…
Из Мукденской тюрьмы Леонид Яковлевич был освобожден 14 апреля 1930 года досрочно на 1 месяц и 18 дней. Его обменяли на пятерых китайских офицеров, которые были захвачены в плен во время очередного военного конфликта на КВЖД.
После освобождения из тюрьмы Бурлаков около семи дней находился в Мукдене, затем перебрался в Харбин. Обратился в советское консульство с просьбой оказать ему помощь в возвращении на Родину. В консульстве были подготовлены соответствующие документы. Однако местные китайские власти отказались выдать Бурлакову разрешение на выезд в СССР.
Пока сотрудники консульства добивались разрешения на выезд Бурлакова в Советский Союз, он в конце апреля исчез из Мукдена и для сотрудников советского консульства, и для местных китайских властей.
От Мукдена до советской границы Бурлаков шел пешком по ночам. В конце апреля тоже ночью он перешел границу, систему охраны которой и с той и с другой стороны хорошо знал.
Через несколько дней Леонид Яковлевич Бурлаков был отправлен в Москву.
Вспоминая свое пребывание в Мукденской тюрьме, Бурлаков писал: «Постепенно забываю и тюрьму, и все пережитое в Маньчжурии. Надо заполнять пробелы в знаниях. Я четыре года паразитировал в Мукденской тюрьме и отстал от жизни. Надо догонять…»