楊靖宇的頭顱也引起孤城特務的關注。活躍在敵一兵團上層機構的特務頭目項乃光，多次出入騎兵二旅，秘密了解察看楊靖宇頭顱保存狀況，布置防守措施。為了防止頭顱落入解放軍手裏，他除了在旅部設置了層層崗哨外，還安排巡邏隊反複巡邏。老謀深算的項乃光依舊不放心，他暗地裏派長春市警察局的特務在醫療器械室放了暗哨，晝夜監守。同時，國民黨特務似乎也察覺到了共產黨人在尋找楊靖宇頭顱，特務們妄想以此為誘餌，緝拿長春的共產黨地下黨員。
打入敵人內部的劉亞光利用去醫學院給國民黨軍官兵巡診的機會，偷偷潛入解剖學教室，在微弱的手電光照下，仔細尋找，但一無所獲。在他將要離開出門時，忽然發現教室裏還有一個十分隱秘的側室，劉亞光隨即進入了側室。側室內隻有一個大型的櫥櫃。陳列的玻璃罐裏裝著人的內髒標本，經逐一觀察，劉亞光看到兩個大型標本罐裏分別裝著一顆人頭。兩個標本罐上還貼有紙條，一個寫著楊靖宇，一個寫著三江好（即陳翰章）。為了不驚動敵人，劉亞光當時沒有拿走頭顱，而是悄悄返回衛生隊，將這一重大發現上報了黨組織。
為了確保楊靖宇將軍的頭顱安全地回歸到共產黨人手中，劉亞光和我地下黨人製定了周密的計劃。首先劉亞光打聽到負責看守醫療器械室的是市警察局的警察曹如超，於是有意與他打得火熱。曹如超是長春人，正趕上家裏斷了糧，整日憂心忡忡，劉亞光得知後就經常送點食品給他，解他的燃眉之急。為此，曹如超對劉亞光感恩戴德。
有一晚，曹如超哭哭啼啼地找到劉亞光稱，全家又斷糧兩日了，父母就要餓死了，求他幫幫忙。劉亞光安慰他說：“咱們都是本城人，我想想招兒，一個小時後我再找你。”劉亞光找到地下黨員李野光和李廣德，將這一重要情況作了彙報。李野光果斷地指示：“門的鑰匙已有人配好，今晚給曹如超送點兒米。讓他馬上送回家，我們就說來買醫療器械，然後趁機動手。”當晚10點鍾，曹如超坐在髒亂的小屋裏悶頭抽煙。這時，地下小組成員經恩浦大夫拎著7斤高粱米匆匆趕來，一進屋就說：“曹二哥，我聽說你家斷頓了，我家還剩下一點兒高粱米，拿去吃吧，快送回去吧！”曹如超眼淚汪汪地說：“經大夫，你這是救命糧呀，我家的人都快餓死了。”說完，曹如超背起米就朝家跑。這時，我地下小組成員雇的車輛已經停在了醫學院的門口，他們以到醫學院拉醫療器械為名，拉走顯微鏡、紗布罐、汙物桶、聚光燈和標本罐，在混亂中，趁機將裝著楊靖宇和陳翰章兩位烈士遺首的玻璃罐裝入車中，用一些舊紗布覆蓋在上麵。隨後，兩位烈士的遺首被運到衛生隊前廳。當日午夜，劉亞光和愛人潛入衛生隊前廳，將兩位將軍遺首藏在衛生隊五官科內。長春解放的第二天，兩位將軍遺首被迎入亞光醫院。
後來，楊靖宇和陳翰章兩位民族英雄的頭顱，由軍官張羽率5名戰士，乘專列秘密護送到哈爾濱，安放在東北烈士紀念館。