命为知制诰、中书舍人。次年，唐僖宗迁往宝鸡，司空图与其失散，回乡隐居中条山王官谷。唐昭宗及宰相朱温屡次征召其为侍郎、尚书等职，他均坚辞不受，最后接受了宰相柳璨的要求为官，却故意装作衰老的样子，在朝堂上失手坠落笏板，得以放还本乡中条山。907年，朱温废去唐哀帝，建立后梁，次年又将哀帝刺杀。司空图闻信后，绝食而死。司空图没有儿子，有女儿嫁给姚顗。司空图以外甥荷为嗣，因此被御史弹劾，但昭宗不予罪责。司空荷官至永州刺史。
着作.今存《司空表圣文集》（《一鸣集》）十卷，和后人辑录的《司空