1949年1月，蔣介石被迫宣布下野，之後由李宗仁代行職權，可此時的李宗仁根本高興不起來，甚至還產生深深的無力感，面對國民黨內外形勢混亂的現狀，他一時間無從下手，便給宋慶齡寫了封信，希望宋慶齡能「給予指導」，但最終得到的是宋慶齡拒絕參與的答案。最終李宗仁在這一年的11月以就醫為名，由香港飛往美國，這一走就是16年。
當時李宗仁在美國尋找各方的援助，他一再聲明自己不會辭職，只是蔣介石卻等不及，在1950年3月宣布復職，李宗仁得知後指責蔣介石復職不但違法，而且手段卑劣，然而李宗仁的痛斥並沒有起到任何作用，四年後蔣介石連任總統，同時還罷免了李宗仁的職務，這使李宗仁的處境更加地尷尬。
很長一段時間裏李宗仁都感到心灰意冷，1955年周總理在萬隆會議上發表聲明：「解放台灣是中國內政問題」，並表達出希望能夠和平解放台灣的意願，李宗仁聽到這個訊息後非常激動，之後公開釋出自己的建議：他認為台灣問題是中國內政，他堅決反對台獨，同時批評美國不要幹預內政，讓其撤走第七艦隊。李宗仁的建議得到周總理的高度重視，派人向李宗仁轉達「愛國一家，不分先後」的想法。
在後來的歲月裏，李宗仁在異國他鄉生活，隨著時間的流逝，他渴望回國的願望越發地強烈，只是時機未到，讓他只能繼續在外漂泊。在外漂泊的16年時間裏，李宗仁的思想也在不斷變化，他開始承認中共政權，尤其看到新中國發展十分迅速，並且擁有了「兩彈一星」的國防實力，他用平胡的心態接受了新中國的存在，而在這時周總理也向他表示，給予他絕對的來去自由選擇權。
1965年，在外漂泊了16年的李宗仁懷著激動的心情登上了回國的飛機，他幾經輾轉一路沒有停歇，能夠看得出那時的他歸心似箭，當飛機停在廣州白雲機場時他感慨萬分，當初離開時沒想到還能回來，是祖國的召喚讓他重登故土。接下來他馬不停蹄地乘坐前往北京的飛機，下飛機後受到了周總理、陳老總、賀老總、葉帥等人的熱烈歡迎。
那一刻李宗仁緊握著周總理的手連聲說「總理您好，總理您好！」千言萬語盡在不言中，李宗仁深知自己曾背負的罪責，也看到了新中國的飛速成長，他向周總理等人表達了「不再困擾個人政治過往」的想法，同時他還表達了希望自己能夠在祖國安度晚年的願望。之後毛主席親自在中南海門口迎接李宗仁，李宗仁在與毛主席的交談中感受到了偉人的幽默、豁達與寬厚。
回國之後李宗仁參觀了東北，感受到了他離開祖國16年的時間裏發生的巨大變化，他希望在余生能為祖國再盡一些自己的微薄之力。1966年國慶日時，毛主席邀請李宗仁參加國慶典禮，這一次歷史性的會晤被定格在天安門城樓上，只是這一次是李宗仁最後一次見毛主席，1968年9月30日李宗仁突發疾病，住院檢查後發現患上了直腸癌，雖然盡力治療卻沒有多大的起色。
1969年1月，李宗仁感到自己時日不多，便開始對妻子和身邊的工作人員交待後事，他本想針對解決台灣問題再多提一些想法，只是身體等不到那一天了，他很遺憾沒有看到台灣回到祖國懷抱的那一天，但他同時也感到很滿足，「死在自己的國家，這是我最大的心願」。之後李宗仁把自己收藏的書籍捐獻給了家鄉的圖書館，珍藏的文物書畫送給國家博物館。
最後李宗仁說：「我這還有幾瓶好酒，就送給毛主席吧」，這幾瓶酒還是他離開中國飛往美國時帶走的好酒，一直舍不得喝，從美國回來時又帶了回來，與他一樣在外漂泊了16年，這幾瓶酒裏面有他對祖國濃濃的留戀，還有他對毛主席的深深情誼。這年1月30日，李宗仁帶著無限的家國情懷離世，享年78歲。
回顧李宗仁的一生，血戰台兒莊是他人生之中最為輝煌的時刻，這一次的壯舉不但振奮民族團結精神，還在後來成為喚起兩岸共鳴的關註點，在促成老兵回大陸探親中起到了至關重要的作用；之後他義無反顧回歸祖國，是他一直揣著一顆拳拳愛國之心，他的民族信仰與愛國精神將永遠被世人的敬重。
