助李四光摆脱英国政府阻挠回国。1946年，陈被中华民国国民政府任命为驻联合国教科文组织首任代表，常驻法国巴黎。1964年，法国与中华人民共和国建交，中华民国外交代表团被迫回国。陈源遂以驻联合国代表的名义奉命留守巴黎，后被法国警察强行架出，导致其当场心脏病发作而昏厥。1966年，陈源因病退休，后居住于伦敦，并于1970年因中风病逝于当地。因凌叔华与他人婚外情，陈西滢要求离婚，凌叔华不愿，二人此后虽未离婚但分居渐无交流直至陈西滢去世。