陳獨秀第五次被捕後，一九三三年十月受審訊，章士釗以律師身份為陳辯護。章士釗在辯護詞中說，陳一向主張議會政治，是民主的急先鋒。陳在國共合作期間對國民黨有功，認真實行三民主義，他的托派活動與國民黨的反共目標一致。章士釗宣讀辯詞後，陳獨秀拍案而起，憤怒指出：「章律師之辯護，全係個人之意見。本人之政治主張，應以本人文件為根據。」並將章的答辯詞中的「誤信共產主義」改為「堅信共產主義」。陳獨秀當時既為中共所排斥，又在國民黨法庭上正氣凜然，令人尊敬。
從一九三二年起，陳獨秀在監獄住了五年。一九三五年劉海粟從歐洲回國，到監獄去探視，見陳的獨立牢房堆滿了書，陳在獄中潛心做學問，劉說：「你偉大」。陳獨秀提筆給劉海粟寫了一副對聯：
行無愧怍心常坦
身處艱難氣若虹
這副對聯表達了當時陳獨秀心情泰然，豪氣未消。後來，抗戰發生，一九三七年八月出獄時，鐵窗五年，讀書萬卷，使陳獨秀的思想更成熟，更昇華，更進步了。他揚棄了共產主義，認為只有施行民主政治，才是中國的唯一出路。
陳獨秀出獄後，說自己不再屬於任何黨派，他的思想獨立，也不代表任何人。由於他的學術地位依然受人敬重，他的密友羅漢與葉劍英有過接觸。葉代表中共提出，如陳獨秀接受三個條件可以恢復組織關係，三條件為：一，公開聲明脫離托派組織；二，擁護黨的路線；三，以行動表示誠意。陳認為不能接受。其後，康生、徐冰、章漢夫相繼發表斥罵「托派漢奸陳獨秀」的文章。陳獨秀在一九三八年三月十七日《給新華日報的信》中說：「你們向來不擇手段，不顧一切事實是非，只要讓你們牽著鼻子走的便是戰士，反對你們的便是漢奸。做人的道德應該如此嗎？」（此信《新華日報》未刊出，同月二十七日在《掃蕩報》上發表。）中共給陳獨秀扣上「漢奸」帽子，當時激怒了很多被認為是中共朋友的著名學者如武漢大學校長王星拱等發表公開聲明，指責中共對陳獨秀的誹謗，「此事殊出常理之外，獨秀先生平生事業，早為國人所共見。在此次抗戰中之言論行動，亦國人所週知。漢奸匪徒之頭銜可加諸獨秀先生，則人人亦可加諸異己……」沈鈞儒也表示不滿。
陳獨秀在抗戰期間的主要言論，包括擁護抗戰，贊成各黨派合作，支持全民動員和政府改革，反對任何形式的專政；在國際問題上，他認為英美法的民主代表人類的希望。
陳獨秀說：「『無產階級獨裁』，根本沒有這樣東西，即黨的獨裁，結果也只能是領袖獨裁。任何獨裁都和殘暴、蒙蔽、欺騙、貪污、腐化的官僚政治是不能分離的！」
陳獨秀說：「民主主義是……人民反抗少數特權的旗幟。無產階級……同樣要求一切公民都有集會、結社、言論、出版、罷工之自由，特別是反對黨派之自由。」（一九四○年十一月，陳獨秀：《我的根本意見》）
陳獨秀說：「我只注重自己獨立的思想，不遷就任何人的意見。我在此所發表的言論……不代表任何人，我已不隸屬任何黨派，不受任何人的命令指使，自作主張，自負責任。」（一九三七年十一月，陳獨秀給陳其昌的信）
陳獨秀對於第二次世界大戰的觀點是：「若勝利屬於英美法，保持了資產階級民主，然後才有道路走向大眾的民主。」（陳獨秀給西流等的信）。陳獨秀認為，「人類要前進，必須首先打倒比中世紀的宗教法庭還要黑暗的德國納粹主義和蘇聯的格別烏（秘密警察）政治。」
陳獨秀還有一個重要見解，他反對斯大林，但是，他不同意「把蘇聯的一切罪惡都歸罪於斯大林」，因為「是獨裁制度產生了斯大林，而不是有了斯大林才產生獨裁。」「獨裁制如一把利刃，今天用之殺別人，明天便會用之殺自己。」他說托洛茨基直至「獨裁這把利刃傷害到他自己時」，才有所覺悟，「然而太晚了」。（一九四○年十二月，陳獨秀給西流的信。）
胡適在《陳獨秀的最後見解》一書「序言」中說：「我覺得他的最後思想……特別是對於民主自由的見解，是他『深思熟慮了六七年』的結論，很值得我們大家想想。」
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