提交辞呈，但因下任主席尚未选定而暂时留任，直到10月才正式离职。1964年东京奥运圣火传递期间，作为日本国外的最后一站，9月7日中午从台北到达那霸的奥运圣火便是在琉球政府的行政主席室中渡过一夜，大田也在圣火欢迎仪式上发表讲话。大田离职后离开故乡、前往东京从事律师工作。1965年曾代表自由民主党在全国区参选第七届参议院议员选举获22万余票而落选，后于1970年起担任自由民主党沖绳县支部联合会长。1972年时曾参选第一任民选沖绳县知事，但败给左派候选人屋良朝苗。1999年8月18日，大田政作病逝于东京，