Daraufhin trat Mendès France dem Parti socialiste unifié (PSU) bei, einer kleinen Partei der intellektuellen Linken. Nach der Parlamentswahl im März 1967 kehrte er in die Nationalversammlung als Abgeordneter des PSU für den Wahlkreis Isère zurück, aber verlor sein Mandat erneut in de Gaulles landesweitem Erdrutschwahlsieg bei der vorgezogenen Neuwahl nach den Maiunruhen 1968 und verließ daraufhin auch den PSU. Als François Mitterrand 1971 den Parti socialiste français (PS) gründete, unterstützte ihn Mendès France, bemühte sich aber nicht um ein erneutes politisches Comeback. Auch nach seinem Rückzug aus der aktiven Politik blieb er die moralische Integrationsfigur aller Parteien in Frankreich.