日本侵华期间，陈昌浩曾给中共中央、苏共中央和共产国际多次发电报或写信要求回国参战，但都没有回音。抗日战争结束后，远在苏联的陈昌浩又多次给党中央发电报或写信，要求回国参加解放战争。但他始终没有收到回信。是党中央没有收到陈昌浩的信，还是历史和党中央遗弃了他？没人能说得清楚。

期间，蔡畅曾途径莫斯科，专门看望了陈昌浩。通过蔡畅，陈昌浩再次向中共中央和毛泽东主席表达了回国服务的请求。可见陈昌浩回国的愿望一直没死，他反复多次给党中央写信，带口信，一而再、再而三的要求回国参加工作，可以看出那个年代，一位曾经的红军高级将领报国的决心还是高于一切的。

1951年，离开祖国十余年的陈昌浩才得以回国。刘少奇等领导同志代表党中央，亲自来到北京站迎接他。老战友，时任解放军总参谋长的徐向前邀请陈昌浩和在红四方面军工作过的一些老同志，在徐向前的寓所里聚会。在昔日的老战友家里，陈昌浩像一个落魄之人，低着头，弯着腰，与他昔日之战友、部属，当时共和国的将军们、部长们一一拱手，表示歉意。当他和前妻、时任纺织工业部副部长的张琴秋紧紧握手时，非常愧疚，连声说道：“琴秋，你受苦了！我对不起你呀！”

陈昌浩是个有自知之明的人，曾在许多场合忏悔自己的“罪行”。1962年5月，他曾经返回湖北故乡，在那里见到了数百名当年的红四方面军部下，而今皆为解放军高级将领。陈在大会上眼含热泪向他的旧部致歉，独自承担起西路军覆灭的责任。但即便如此，他还是无法逃脱命运的无情追击。他在“文革”被“红卫兵”、“造反派”们无休止地揪斗。1967年7月30日晚，绝望之极的陈昌浩吞了大把的安眠药，离开了令他感到痛苦的世界。这年，他61岁。

1980年8月21日，党中央为陈昌浩举行了追悼会。经党中央审定的悼词称：陈昌浩同志为“中国共产党的优秀党员，忠诚的无产阶级革命战士”，“他的一生是革命的一生、忠于党忠于人民的一生”。历史恢复了它本来的面目，它为陈昌浩革命的一生划上了一个完整的句号。