，后卢携回朝复相，司空图被任命为礼部员外郎，不久升任郎中。唐僖宗广明元年（880年），黄巢入长安，司空图拒绝其招揽，逃往凤翔投奔唐僖宗，被任命为知制诰、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，