Мао продолжал заводить романы с другими женщинами, в том числе и с писательницей Дин Лин. Хотя она была довольно полной, мужеподобной и не особенно красивой женщиной, Дин Лин отличалась умом и яркой индивидуальностью. Мао прислал ей стихотворение, в котором были приблизительно такие строки: «С чем мне сравнить ваше изящное перо? С тремя тысячами маузеров и лучших солдат». Позднее Дин Лин вспоминала, как они часто встречались с Мао. Однажды он в шутку сравнил Яньань с маленьким императорским двором и принялся писать имена своих соратников, прибавляя к ним разные титулы, которые изобретала Дин Лин. «После этого он внезапно сказал: «Дин Лин, мы изобрели сотню придворных с гражданскими и военными чинами. Раз уж мы императорский двор, пусть даже маленький, нам нужны императорские наложницы в трех дворцах и шести павильонах! Называй имена, а я буду награждать их титулами».
Для Гуйюань постоянные измены мужа стали последней каплей. За их более чем десятилетний брак она не смогла привыкнуть к жестокости Мао. Особенно ее обижало его равнодушие к ее частым и тяжелым беременностям, в том числе и во время Великого похода, и шутка Мао, что она рожает детей так же легко, как курица несет яйца. Хотя Мао был равнодушен к детям и совершенно не переживал, когда четверо из них умерли, а остальные были заброшены, он все же исправно делал жену беременной. Их пятый ребенок, девочка по имени Цзяоцзяо, родилась в 1936 году в Баоане в ужасающих условиях: повсюду бегали скорпионы и крысы. Год спустя Гуйюань снова забеременела, и у нее началась депрессия. Частые роды в тяжелых условиях сильно подорвали ее здоровье, а семейной жизни у нее давно уже не было. И вот теперь ее муж не скрывал своих отношений с другими женщинами.
После того как коммунисты устроились в Яньане, часть высокопоставленных лидеров партии, получивших ранения, смогла отправиться на лечение в Россию. Чтобы облегчить страдания, причиняемые засевшей в теле шрапнелью, Гуйюань тоже поехала в Россию в начале октября 1937 года. Их годовалая дочь осталась в Яньане.
Гуйюань прибыла в Москву в разгар зимы. Жившие в Москве китайцы тут же предупредили ее и других прибывших, чтобы они не связывались со знакомыми. В Советской России началась широкомасштабная партийная чистка, и многие китайцы были арестованы. Именно в этой полной изоляции и в постоянном страхе Гуйюань родила мальчика, которого назвала русским именем Лев. Через полгода он умер от пневмонии. Гуйюань была безутешна. Целыми днями она просиживала на скамейке перед крошечным могильным холмиком в саду, повторяя имя ребенка и плача.
От мужа сочувствия было ждать бесполезно. Когда родился ребенок, Гуйюань написала мужу, что мальчик похож на него. Мао не ответил. Никак не отреагировал он и на смерть сына. Летом 1939 года, почти через два года после того, как они расстались, Гуйюань узнала, что Мао опять женился. Она регулярно встречалась с другими не говорящими по-русски китайцами, чтобы послушать отрывки из советских газет на китайском. В этот раз переводчик читал статью известного русского режиссера Романа Кармена о его встрече с Мао. Кармен упоминал, что Мао и «его жена» в лунном свете вышли из своей пещеры проводить его. От этой небрежно брошенной фразы у Гуйюань сжалось сердце. По словам людей, деливших с ней комнату, она беспокойно ворочалась несколько ночей. Гуйюань уже давно страдала сильной бессонницей, а теперь была на грани нервного срыва. Ее состояние еще более ухудшилось, когда она получила коротенькую весточку от Мао: «Надеюсь, ты будешь упорно учиться и сделаешь успехи». Одним предложением Мао объявил о распаде их брака: «С этих пор мы всего лишь товарищи по партии».
Так как Мао повторно женился, он не хотел, чтобы Гуйюань возвращалась в Китай. Когда в 1939 году друзья, с которыми она приехала в Советский Союз, собирались на родину, пришла телеграмма из Яньаня, где ей было приказано остаться. В результате девочка, родившаяся за год до отъезда Гуйюань, несколько лет была сиротой. Цзяоцзяо все дни проводила в детском саду для детей партийной элиты. Когда других детей уводили домой родители, за ней никто не приходил. Позднее она вспоминала, что вместе с ней оставался и мальчик, который постоянно плакал: «Хочу к маме, хочу к папе! Хочу домой!» Цзяоцзяо не понимала, что означают эти слова. Повзрослев, она говорила своей подруге, тихо, но не без горечи: «В те дни я была сиротой при живых родителях!»