降后，陶克陶和玛尼巴达拉（科尔沁左翼前旗白音皋人，曾任满洲国蒙政部理事）致信蒋介石，要求内蒙古高度自治。陶克陶被任命为军统少将。1946年秋，陶克陶配合李守信到开鲁一带开展建军活动，被八路军俘虏，于1947年遣送蒙古人民共和国。1950年，陶克陶被蒙古人民共和国交还中华人民共和国，此后在乌兰浩特监管改造。1953年，陶克陶被释放，1981年去世，享年72岁。