其个人意愿交给中华民国政府，他于同年8月24日顺利抵达台湾。抵达台湾后，时任中华民国参谋总长郝柏村亲自到台中清泉岗基地迎接，随后搭车到台北，并由时任行政院新闻局局长宋楚瑜亲自主持记者会。9月1日，郝柏村亲自主持“反共义士孙天勤宣布脱离中国共产党及颁授上校官阶、奖章及奖金典礼”，颁授上校军衔及7,000两黄金奖励。1984年8月21日，他与同为大陆投奔台湾的音乐家李天慧结婚。在空军总司令部情报署任职到副组长退伍，之后曾移民加拿大温哥华，2008年返台定居。2017年9月30日因肺炎併发败血病，病逝于台北市