导致安徽省内各界人士赴南京请愿。结果，1932年（民国21年）4月，陈事实上遭撤换，降职为国民政府委员。1934年（民国23年）1月，任赣粤闽湘鄂剿匪预备军总司令。同年12月，任军事参议院院长。1936年（民国25年），陈调元随蒋介石访问西安。此时西安事变爆发，张学良将蒋介石以及包括陈在内的随员一并扣留。事件后，陈患病，虽然留任军事参议院院长，但实际上从政界、军界引退。1943年（民国32年）12月18日，陈调元在重庆市北碚病逝。享年58岁（满57岁）。1944年2月2日，国民政府追晋为一级上将