對於陳伯達來說，九屆二中全會是終結他政治生命的會議。
九、晚年生活和自省
九屆二中全會後，全黨掀起了“批陳整風”運動。1971年1月26日，中共中央先後公布了《反黨分子陳伯達的罪行材料》，這些材料的曆史部分，認定陳伯達是國民黨特務、叛徒、托派。2月21日，中共中央發布《關於擴大傳達反黨分子陳伯達問題的通知》，“批陳整風”運動向全國基層擴展。同年“九一三事件”之後，陳伯達的問題進一步升級，陳伯達被定性為國民黨反共分子、托派、叛徒、特務、修正主義分子。原來陳伯達隻被禁閉在家裏，“九一三事件”之後，陳伯達被押送到秦城監獄。不久，全國性的政治運動從“批陳整風”轉向為“批林整風”。自此，陳伯達一直被關押到“文化大革命”結束。
1980年公審林彪、江青兩個反革命集團案。陳伯達作為林彪反革命集團的主犯，經最高人民法院特別法庭公審，被判處有期徒刑18年，判決執行以前羈押的日期，以羈押一日折抵刑期一日。這樣，從陳伯達1970年被關押算起，實際上還有8年刑期。隨後，陳雲、彭真等中央領導人針對如何對待林彪集團主犯黃永勝、吳法憲、李作鵬、邱會作的問題，強調他們過去有戰功，他們雖然犯了罪，但與“四人幫”不一樣，應當給他們以很好的生活待遇。中央采納了這個意見。對於陳伯達，中央也視為應同黃永勝、吳法憲、李作鵬、邱會作一樣，定為應給予較好生活待遇之列。不僅如此，判決之後的第二年，即1981年的8月，陳伯達就獲準保外就醫。
陳伯達保外就醫後，當時的中共中央領導人胡耀邦提出：陳伯達已經保外就醫，他學問好，研究能力強，應當發揮他的這個專長，安排他為中央做一點研究工作。我們現在的改革和建設，遇到很多問題，需要研究，讓陳伯達搞一點研究，研究出來的成果，我們可以參考。從那以後，陳伯達幾乎足不出戶，關起門來，繼續進行讀書、研究、寫作工作，先後提交給中央的研究成果主要有：《試論一下日本的“生產率運動”》、《試說社會主義農業的若幹問題》、《美日兩國壟斷資本的角逐和兩國的“精神危機”》、《關於日本壟斷資本主義的點滴》、《評美國人的兩本書—“大趨勢”和“第三次浪潮”》、《農業合作化的若幹材料》、《“電子學革命”的公開戰秘密戰》、《“黑格爾反對絕對……”》等等。
1988年10月，84歲的陳伯達刑滿，一位公安部的副部長專門到醫院給正在住院治療前列腺肥大症的陳伯達舉行獲釋儀式。
晚年陳伯達仍然十分敬仰毛澤東。他常說：毛主席確實英明、偉大，是個民族英雄，他在中國曆史上的貢獻是前無古人的。他還說：我是永遠感念毛主席的，就個人關係而言，是毛主席發現了我，把我調到身邊當第一號政治秘書長達30多年。在陳伯達看來，是毛澤東提拔了他，使他從一個文人，成為中國共產黨中央政治局的常委；在30多年中，毛澤東給了他很大教育，是毛澤東引導他研究中國現實政治問題，他才能寫出《評〈中國之命運〉》、《人民公敵蔣介石》、《中國四大家族》等著作；是毛澤東的教導，才使他稍微懂得中國革命的某些道理；在毛澤東的幫助下，他才有了一些研究的條件和成果；是毛澤東交給他很重的工作擔子，給他以主管全國意識形態的權力。陳伯達把自己當作毛澤東的一個“小學生”，認為是自己這個“小學生”後來犯了大罪，不成器，怪自己沒有走好路，不能怪先生。他對毛澤東和周恩來在林彪自我爆炸後能保護他，使他得以保全生命，免遭“四人幫”的毒手，更是十分感激。他說：沒有毛澤東和周恩來的保護，我可能早就沒有性命了。
陳伯達還經常真誠地說：我是犯了大罪的人，我對自己的過去是自責的。他對黨和政府在他的晚年能給他較好的生活條件由衷感謝。陳伯達晚年曾寫過一幅字，“往者不可諫，來者猶可追”，充分體現了陳伯達在20世紀80年代的心境。
1982年5月，陳伯達寫了《求知難》一文，投到《讀書》雜誌上。陳伯達發表此文用的筆名是“紀訓”，意思是記取教訓。《讀書》雜誌全文發表了《求知難》。陳伯達的這篇文章，是他總結自己一生教訓之作。他在這篇文章中，把人比喻為一個求知者，而求知是很難的。從他對求知者必經的諸多苦難的認識來看，他對自己的罪行還是認真反省的，而且，他雖然已是暮年，卻努力改過自新，把自己當作一個求知者。
1989年9月，陳伯達在北京病故，遺體被送到八寶山火化。有40多位他的親屬、老朋友、老部下、學生，前來為他送葬。