В отдел постоянно поступала информация о том, что готовится крупное выступление белых. Однако правительство ДВР, не предпринимало достаточно активных действий. 26 мая 1921 года произошел очередной переворот. Белые снова захватили Приморье, а красные опять ушли в подполье. Бурлаков, наконец-то, попадает к партизанам. Вначале он занимается организацией отряда в Зыбунском районе (где сейчас город Артем), затем командует Железной ротой на юге. В октябре 1921 года вновь возвращается во Владивосток. Перед ним стоит задача — воссоздание большевистского подполья в условиях жесточайшего белого террора. Он занимается тем же самым, чем занимались позже его коллеги-нелегалы в Западной Европе: явки, конспиративные квартиры, каналы связи. Плюс к этому то, чем они не занимались — снабжение партизанских отрядов оружием, медикаментами. У Бурлакова рекордное количество псевдонимов, многие из которых известны белой контрразведке: «Ганс», «Егоров», «Никифоров», «Озонин». За неуловимым руководителем подпольщиков охотились упорно и настойчиво, но безрезультатно. Обезвредить его белые так и не смогли.
В мае 1922 года во Владивосток прибыл Христофор Салнынь — тогда он один из руководителей разведки 5-й армии. Бурлаков поступает в его распоряжение, руководит разведсетью армии в Приморье и Китае, среди эвакуировавшихся туда белогвардейцев. С этого времени он числится в кадрах военной разведки.
Вскоре гражданская война закончилась. Наступило относительно мирное время. Леонид Яковлевич награжден часами и начинает заниматься легальной работой — становится инструктором информационного отдела губкома партии. Незадолго до того он женился, у него родился сын. Однако работа в губкоме во многом выполняла роль «крыши». Бурлаков по-прежнему работает на военную разведку. В апреле 1923 года — на Сахалине, в 1924 году — в Манчжурии, в мае-июле 1925 года — в Кантоне. В 1925 году он снова работает с Салнынем, служит у него курьером. 24 сентября, по несчастливой случайности, его и еще двух товарищей — Матвеева и Власенко — арестовывает полиция на ст. Пограничная, да еще с грузом взрывчатки для «Гришки», обнаруженной в двух чемоданах. Бурлакову удалось бежать (недаром китайцы прозвали его «летающим человеком» — т.е. беглецом). Но по пути он неудачно обратился за помощью к русскому стрелочнику, который оказался бывшим белогвардейцем. Тот сдал беглеца властям. Снова допросы, пытки. Советская разведка поддерживала с ним связь, в частности, через резидента Разведупра в Харбине «Марка» — Власа Рахманина и пыталась его освободить. Летом 1926 года китайский суд приговорил его к 9 годам каторжной тюрьмы. Почти пять лет его держали в Мукденской тюрьме в одиночке, в кандалах — чтобы не убежал. В 1929 году его попытались выкупить — но неудачно. За большую взятку удалось лишь освободить арестанта от кандалов. И только 14 апреля 1930 года Бурлакова и еще двоих арестованных из числа советских граждан обменяли на пятерых пленных китайских офицеров, взятых во время конфликта на КВЖД.
