事变后回国，面见蒋介石要求参加抗日。1938年（民国27年）3月当选国民党第五届中央委员。在桂林闲住。后被迫避居香港九龙丹桂村。1941年（民国30年）12月，日军占领香港，方振武把家人（夫人、两个儿子、一个女儿）寄住刘熙众家，只身潜赴内地，途中在广东省中山县被戴笠指挥的忠义救国军截获暗杀。享年60岁。此后，方振武后人世居香港。
轶事.方振武于1936年曾赴加拿大温哥华，获当地侨胞热烈欢迎，离开温哥华时机场热烈欢送，并赠剑留念。