“文化大革命”中,杨勇受林彪、江青反革命集团诬陷和迫害,被无休止地揪斗和投入监狱达6年之久。粉碎林彪反革命集团后,1972年5月杨勇重新工作。
1972年05月,杨勇任沈阳军区副司令员。 1973年06月,任新疆维吾尔自治区革命委员会副主任、区党委第二书记。 1973年08月,被选为中共第十届中央委员会委员。 1975年08月,任新疆军区司令员、军区党委第二书记。 1977年08月,被选为中共十一届中央委员会委员。 1977年09月,调任副总参谋长、总参谋部党委第三书记、中共中央军事委员会委员和列席常务委员。 1978年02月,被选为五届人大常务委员会委员。同年,杨勇被林彪、江青反革命集团诬陷的问题得到彻底平反。