6月，前往法国。同年9月，熊庆来随梅贻琦团长赴巴黎出席联合国教科文组织第四次大会，会议结束后暂留巴黎作研究工作。1951年其患中风，右手瘫痪，遂练习用左手写字，并继续在法国从事数学研究工作至1957年。1957年回国，在中国科学院数学研究所进行研究，杨乐、张广厚即是这一时期的学生。在文革期间被迫害，被扣上“反动学术权威”帽子，被打成“熊（熊庆来）华（华罗庚）黑线”。1969年2月3日深夜，在北京逝世，享年76岁。1978年，被列入第一批平反昭雪的名单，得到平反，灵灰被放入北京八宝山革命公墓。