W Związku Radzieckim
Latem 1941 roku, gdy Niemcy napadły na swego niedawnego sojusznika, Wajnberg uciekł z Mińska. Dotarł do Taszkientu, gdzie znalazł zatrudnienie w operze. Tam też zamówiono u niego pierwsze utwory. Wkrótce ożenił się z Natalią Wowsi-Michoels i jesienią 1943 roku, dzięki poparciu Szostakowicza, Wajnbergowie otrzymali pozwolenie na przeprowadzenie się do Moskwy.
Na życie Wajnberg zarabiał odtąd podobnie jak niegdyś jego ojciec, pisząc muzykę dla teatrów, a wkrótce też dla radia i cyrku. Z wewnętrznej potrzeby komponował natomiast pieśni, utwory kameralne i orkiestrowe. Większość z nich trafiła do szuflady i tylko nieliczne doczekały się wówczas wykonań. Nie uchroniło to jednak kompozytora przed dezaprobatą ze strony władz. W 1946 roku jego muzykę skrytykowano za pesymizm, a dwa lata później zakazano wykonywania niektórych utworów. Na fali narastającego antysemityzmu w lutym 1953 roku aresztowano go, oskarżając o "burżuazyjny nacjonalizm żydowski". W więzieniu na Butyrkach spędził 11 tygodni i tylko zgon Stalina uratował mu życie.
Po odzyskaniu wolności Wajnberg stopniowo powracał do normalnego życia. Ceniono go jako kompozytora i pianistę. Swoich utworów fortepianowych nigdy jednak nie grywał publicznie, podejmował się natomiast wykonywania muzyki Szostakowicza. Dzięki zaprzyjaźnionym artystom jego kompozycje stopniowo torowały sobie drogę na estrady. Nowe partytury coraz krócej czekały na premiery, wykonań doczekały się wreszcie utwory z lat 40. i 50. Muzykę Wajnberga grali i nagrywali najlepsi radzieccy muzycy, rozbrzmiewała w reprezentacyjnych salach koncertowych. Kompozytor stał się jednym z nielicznych polskich emigrantów, którym na obczyźnie udało się wzbudzić zainteresowanie swoją twórczością i zasymilować z miejscowym środowiskiem muzycznym.
Prawie całe życie upływało mu w Moskwie. Poza granice Związku Radzieckiego wyjechał w tym czasie tylko raz, wydelegowany w 1966 roku na "Warszawską Jesień". Po 27 latach nieobecności Warszawę zastał tak niepodobną do miasta, w którym dorastał, że więcej nie podejmował już starań o wyjazd do Polski.
Dla zarobku pisywał muzykę do filmów. Poza Rosją nazwisko Wajnberga poznano dzięki melodramatowi "Lecą żurawie". W kraju największą popularność zawdzięczał ilustracjom do filmów animowanych Fiodora Chitruka, znanych również widzom polskich "Dobranocek".
“Pasażerka”
Pod koniec lat 60. XX w., mając w dorobku prawie sto utworów kameralnych i symfonicznych, Wajnberg zdecydował się na napisanie opery. Powstała "Pasażerka" według opowiadania Zofii Posmysz. Po pierwszych próbach w Teatrze Bolszoj wycofano ją z repertuaru, z powodu – jak tłumaczono – "abstrakcyjnego humanizmu", co mogło oznaczać obawę przed skojarzeniem przez publiczność scen obozowych z sowieckimi łagrami, ale równie dobrze niechęć do wystawienia opery żydowskiego artysty w okresie napięcia między ZSRR a Izraelem. W wersji koncertowej "Pasażerka" wykonana została dopiero w grudniu 2006 roku w Moskwie, przy wsparciu instytucji promujących polską kulturę za granicą. Cztery lata później sceniczna premiera w Bregencji uczyniła z "Pasażerki" "wizytówkę" jej twórcy.