לאחר שנעצר, יחד עם שני בניו, בליל הפלישה הגרמנית לאוסטריה, ב-11 במרץ 1938, הוא שוחרר בתנאי שיוותר באופן "חופשי" על כספי הזכייה בפרס נובל ויעבירם לנאצים. לוי העביר את הכספים מבנק בשוודיה לבנק גרמני. לאחר שנדד במספר ארצות באירופה, היגר לוי לארצות הברית בשנת 1940, שם היה לפרופסור מחקר בבית הספר לרפואה של אוניברסיטת ניו יורק. בשנת 1946 התאזרח בארצות הברית. בשנת 1954 התקבל כחבר מן החוץ (שאינו בריטי) של החברה המלכותית. הוא נפטר בעיר ניו יורק ב-25 בדצמבר 1961.