邱会作在西北组发言说：“对待毛主席思想的态度，林副主席说‘毛主席是天才，思想是全面继承、捍卫和发展了马克思列宁主义’。这次他仍然坚持这个观点。为什么在这次全会上他还讲这个问题？一定有人反对这种说法。有人说‘毛泽东同志天才地、创造性地、全面地继承、捍卫和发展了马克思列宁主义’是一种讽刺，这就把矛头指向毛主席、林副主席。”
在华北组，陈伯达讲完话后，其他一些代表纷纷发言，谴责否定毛泽东是天才的人，都建议在新宪法中恢复设国家主席一章，赞成毛主席当国家主席。其中，时任中央办公厅主任和中央警卫局局长的汪东兴表态说：“中央办公厅机关和八三四一部队在讨论修改宪法时，热烈希望毛主席当国家主席，林副主席当国家副主席。建议在宪法中恢复‘国家主席’一章。这是中央办公厅机关和八三四一部队的愿望，也是我个人的愿望。”
据记述8月24日华北小组讨论情况的《华北组第二号简报》（会议中被打成“反革命简报”，“文化大革命”后平反）记载：听了陈伯达、汪东兴的发言，“知道了我们党内，竟有人妄图否认我们伟大领袖毛主席是当代最伟大的天才，表示了最大、最强烈的愤慨”，对于这种人，“应该揪出来示众，应该开除党籍，应该斗倒批臭，应该千刀万剐……”对于应在宪法中恢复国家主席一章的建议，则是“大家热烈鼓掌，衷心赞成这个建议”。
8月24日晚，人们开始议论纷纷，说有人反对毛主席。其中北京组的聂元梓到处串联，说要把反对毛主席的人揪出来。
8月25日上午，继续小组讨论。经过一夜的沸沸扬扬，人们讨论的重点全部转到揪出反对毛主席的人这个问题上。华北组的陈毅说：“不论在什么地方，就是有人在墙旮旯里反对毛主席，我陈毅也要把他揪出来！”这时，已经形成人人表态拥护毛主席、揪出反对毛主席的反革命分子的态势。
局势演变至此，张春桥已经成了反对伟大领袖毛主席的反革命分子了。在当时的政治环境下，反对伟大领袖的反革命分子是要抓捕枪毙或判刑坐牢的。8月25日当天上午，感到大势不妙的张春桥、姚文元由江青带着跑到毛主席处去告状。有人说告状时张春桥抱着毛泽东的腿痛哭，这或者是无稽之谈，但此时的张春桥实际上已经命悬一线，已经十分恐慌，应该是必然的。
张春桥、姚文元、江青向毛泽东告了什么状，现在无从查考。但显而易见的是，毛泽东听信了他们的告状，形势急转而下。
8月25日下午，毛泽东主持召开政治局常委扩大会议，决定停止讨论林彪讲话，收回《华北组第二号简报》，责令陈伯达检讨。当日，毛泽东在和许世友谈话时说：“你们让我多活几年多好啊！还让我当主席呀？”
从26日到30日，毛泽东不断分别找人谈话。其中与林彪谈话劝其不要当国家主席。林彪分辩道：我原来主张设国家主席的目的是让主席当，并不是我想当。但众人一看大势不妙，纷纷采取自保措施。叶群、李作鹏、吴法宪、邱会作纷纷收回自己的发言记录稿。记录稿已经装订成册，他们或撕或剪，极力消除痕迹。汪东兴也很紧张，周恩来吩咐他说：你争取第一个检查吧。8月27日，汪东兴写好了第一份书面检查。毛泽东看后指示将汪的检讨书发到会上。汪东兴在华北组做了口头检查后，检讨书印发全会。
8月31日，毛泽东突然将自己写的《我的一点意见》印发给参加全会的政治局委员。毛泽东在文中严厉批评陈伯达“采取突然袭击，煽风点火，唯恐天下不乱，大有炸平庐山，停止地球转动之势”的同时，声明“我跟陈伯达这位天才理论家之间，共事30多年，在一些重大问题上就从来没有配合过”，指出“希望同志们同我们一道采取这种态度，团结起来，争取更大的胜利，不要上号称懂马克思，而实际上根本不懂马克思那样一些人的当”。
毛泽东的《我的一点意见》一下子把陈伯达抛到自己和全体中央委员的对立面。随后，会议宣布对陈伯达进行审查，并立即展开批判。与此同时，凡是响应陈伯达“突然袭击”的自然要作检讨。叶群、吴法宪、李作鹏、邱会作等一干人，顺着毛泽东“不要上号称懂马克思，而实际上根本不懂马克思那样一些人的当”的杆子爬，在检讨中，纷纷声称自己思想理论水平低，上了陈伯达这个所谓的“天才理论家”的当，把屎盆子全部扣在陈伯达头上。
毛泽东在当面批评陈伯达时说：“你这个人大概是看到我快死了，所以迫不及待要给你自己找一条出路和靠山，是不是？你历来是脚踏两只船的，这次表现更加恶劣。你嫉贤妒能，把政治局大多数同志不放在眼里。你表面上是反对张春桥，实际上是反对我。”在后来的南巡谈话批林彪时，毛泽东也说过“林彪表面上反对陈伯达，实际上是反对我”这种意思的话。
对于陈伯达来说，九届二中全会是终结他政治生命的会议。
九、晚年生活和自省
九届二中全会后，全党掀起了“批陈整风”运动。1971年1月26日，中共中央先后公布了《反党分子陈伯达的罪行材料》，这些材料的历史部分，认定陈伯达是国民党特务、叛徒、托派。2月21日，中共中央发布《关于扩大传达反党分子陈伯达问题的通知》，“批陈整风”运动向全国基层扩展。同年“九一三事件”之后，陈伯达的问题进一步升级，陈伯达被定性为国民党反共分子、托派、叛徒、特务、修正主义分子。原来陈伯达只被禁闭在家里，“九一三事件”之后，陈伯达被押送到秦城监狱。不久，全国性的政治运动从“批陈整风”转向为“批林整风”。自此，陈伯达一直被关押到“文化大革命”结束。
1980年公审林彪、江青两个反革命集团案。陈伯达作为林彪反革命集团的主犯，经最高人民法院特别法庭公审，被判处有期徒刑18年，判决执行以前羁押的日期，以羁押一日折抵刑期一日。这样，从陈伯达1970年被关押算起，实际上还有8年刑期。随后，陈云、彭真等中央领导人针对如何对待林彪集团主犯黄永胜、吴法宪、李作鹏、邱会作的问题，强调他们过去有战功，他们虽然犯了罪，但与“四人帮”不一样，应当给他们以很好的生活待遇。中央采纳了这个意见。对于陈伯达，中央也视为应同黄永胜、吴法宪、李作鹏、邱会作一样，定为应给予较好生活待遇之列。不仅如此，判决之后的第二年，即1981年的8月，陈伯达就获准保外就医。
陈伯达保外就医后，当时的中共中央领导人胡耀邦提出：陈伯达已经保外就医，他学问好，研究能力强，应当发挥他的这个专长，安排他为中央做一点研究工作。我们现在的改革和建设，遇到很多问题，需要研究，让陈伯达搞一点研究，研究出来的成果，我们可以参考。从那以后，陈伯达几乎足不出户，关起门来，继续进行读书、研究、写作工作，先后提交给中央的研究成果主要有：《试论一下日本的“生产率运动”》、《试说社会主义农业的若干问题》、《美日两国垄断资本的角逐和两国的“精神危机”》、《关于日本垄断资本主义的点滴》、《评美国人的两本书—“大趋势”和“第三次浪潮”》、《农业合作化的若干材料》、《“电子学革命”的公开战秘密战》、《“黑格尔反对绝对……”》等等。
1988年10月，84岁的陈伯达刑满，一位公安部的副部长专门到医院给正在住院治疗前列腺肥大症的陈伯达举行获释仪式。
晚年陈伯达仍然十分敬仰毛泽东。他常说：毛主席确实英明、伟大，是个民族英雄，他在中国历史上的贡献是前无古人的。他还说：我是永远感念毛主席的，就个人关系而言，是毛主席发现了我，把我调到身边当第一号政治秘书长达30多年。在陈伯达看来，是毛泽东提拔了他，使他从一个文人，成为中国共产党中央政治局的常委；在30多年中，毛泽东给了他很大教育，是毛泽东引导他研究中国现实政治问题，他才能写出《评〈中国之命运〉》、《人民公敌蒋介石》、《中国四大家族》等著作；是毛泽东的教导，才使他稍微懂得中国革命的某些道理；在毛泽东的帮助下，他才有了一些研究的条件和成果；是毛泽东交给他很重的工作担子，给他以主管全国意识形态的权力。陈伯达把自己当作毛泽东的一个“小学生”，认为是自己这个“小学生”后来犯了大罪，不成器，怪自己没有走好路，不能怪先生。他对毛泽东和周恩来在林彪自我爆炸后能保护他，使他得以保全生命，免遭“四人帮”的毒手，更是十分感激。他说：没有毛泽东和周恩来的保护，我可能早就没有性命了。
陈伯达还经常真诚地说：我是犯了大罪的人，我对自己的过去是自责的。他对党和政府在他的晚年能给他较好的生活条件由衷感谢。陈伯达晚年曾写过一幅字，“往者不可谏，来者犹可追”，充分体现了陈伯达在20世纪80年代的心境。
1982年5月，陈伯达写了《求知难》一文，投到《读书》杂志上。陈伯达发表此文用的笔名是“纪训”，意思是记取教训。《读书》杂志全文发表了《求知难》。陈伯达的这篇文章，是他总结自己一生教训之作。他在这篇文章中，把人比喻为一个求知者，而求知是很难的。从他对求知者必经的诸多苦难的认识来看，他对自己的罪行还是认真反省的，而且，他虽然已是暮年，却努力改过自新，把自己当作一个求知者。
1989年9月，陈伯达在北京病故，遗体被送到八宝山火化。有40多位他的亲属、老朋友、老部下、学生，前来为他送葬。