イギリスでモントゴメリーは健康を快復させた。アメリカ植民地の政治的自由度に関する要求を概して支持していたイギリスの議会におけるホイッグ党議員と親交を持った。モントゴメリーはホイッグ党の著名議員のなかでもアイザック・バーレ、エドマンド・バークおよびチャールズ・ジェイムズ・フォックス等と友人になった。イギリスにいる間はこれら3人との政治談議でその時間の多くを費やした。モントゴメリーはイギリス政府の政策に疑問を持つようになった。1768年、第17歩兵連隊がイングランドに戻ると、モントゴメリーは徴兵活動を始めた。それをやる前にモントゴメリーの中隊は17名がいるに過ぎなかった。モントゴメリー自身も従軍したが、その財政状態が思わしくなく、従軍できなくなった。1771年にモントゴメリーの昇進が見送られた。これはその政治的指向のためだったと考えられる。モントゴメリーはその任官を約1,500ポンドで売却し、1772年に軍隊を離れた。その後科学機器（顕微鏡、晴雨計、湿度計）、測量機器および製図器を購入し、その年7月にアメリカに旅立った。モントゴメリーは結婚しないことや2度と武器を取らないことを決めており、農業経営者になることにした。
イギリス政府はカナダを征服した後、カリブ海でフランス軍を破る作戦を立てた。1761年11月、モントゴメリーと第17歩兵連隊はバルバドスに移動し、北アメリカから来た他の部隊と合流した。1762年1月5日、部隊はバルバドスを出発してフランス領のマルティニーク島に向かい、1月半ばには到着した。フランス軍は攻撃が迫っているという報に接しており、その防御工作を造り上げていた。上陸拠点がすばやく構築され主力の攻勢が1月24日に始められた。フランス軍の外郭防御が攻略され、残った部隊は首都のロワイヤル砦に逃げ込んだ。イギリス軍は砦への攻撃準備を始めたが、フランス軍は状況が絶望的であることを察知して降伏した。2月12日、全島が降伏した。マルティニーク島が陥落した後、フランス領西インド諸島のグレナダ、セントルシアおよびセントビンセント島が戦闘無しにイギリスの手に落ちた。1762年5月6日、マルティニーク島での功績に対する褒賞としてジョン・キャンベル中佐がモントゴメリーを大尉に昇進させ、第17歩兵連隊に所属する10個中隊の1つの指揮官職を与えた。1761年にスペインがフランスの同盟国として参戦した。イギリス軍上層部はハバナを占領すればスペイン本国とその植民地帝国の通信線を破壊できると考えた。1762年6月6日、イギリス軍の襲撃部隊がハバナ海岸から7マイル (11 km) 沖に到着した。モントゴメリーの中隊を含む第17歩兵連隊は、スペインがハバナを防衛するための重要拠点であるモロ砦を攻略するものとされていた。イギリス海軍の戦闘艦が砦を砲撃し、スペイン軍の大砲のうち2門を除いて沈黙させた。7月30日、モントゴメリーと第17歩兵連隊が砦を急襲して占領した。8月下旬、モントゴメリーと第17歩兵連隊はニューヨークに送られ、戦争の残り期間はそこに留まっていた。七年戦争は1763年2月10日に調印されたパリ条約で終結した。
1938年（昭和13年）に看護婦免許を取得し、高知県の西豊永村診療所、広島県の陸軍病院に勤務。1941年（昭和16年）に上司の勧めで帰郷。高知県立保健婦講習所卒業後、1942年（昭和17年）、高知県下の最初の保健婦として同県安芸郡川北村（後の安芸市）に赴任した。1945年（昭和20年）に高知県立保健婦養成所の講師に就任し、後進の指導にあたった。教え子の1人に、映画『孤島の太陽』で知られる荒木初子がいる。1948年（昭和23年）からは高知県衛生部医務課看護係に抜擢された。同年より、高知県での保健婦駐在制度の実施に際し、保健婦の実情に最も詳しい者として、大きな貢献を果たした。保健婦たちが各地に赴任した後も、彼女らを放置はせず、年に2回は県内から保健婦たちを呼び出して研修を催した。上村の指導の厳しさは軍隊さながらともいわれたが、その一方では保健婦たちの現場での苦労話を涙ながらに聞くこともあり、その涙もろい性格に保健婦たちは絆されたという。予算の関係で研修が年1回に減らされたこともあったが、その際は保健婦たちが手弁当で集まって年2回を維持し、上村が県議会にかけあって予算を復活させた。1954年（昭和29年）に高知女子大学（後の高知県立大学）看護学科の非常勤講師、1967年（昭和42年）に高知県立高等看護学院の非常勤講師を歴任、翌1968年（昭和43年）に県立保健婦専門学院の院長に就任。同1968年、前述の映画『孤島の太陽』の製作に協力した。なお映画では、女優の芦川いづみが上村役を演じている。1976年（昭和51年）に日本看護協会の理事、同協会保健部会長の職に就任、日本全国の保健婦たちの頂点ともいえる存在となった。1977年（昭和52年）に高知県を退職、翌1978年（昭和53年）に保健文化賞を受賞。その後、日本看護協会にて前述の職を1981年（昭和56年）まで務め上げた後、職能委員長、第二副会長といった要職を務めた。1982年（昭和57年）には琉球大学医学部保健学科講師、1984年（昭和59年）同大学助教授に就任するなど、日本全国の保健婦活動の指導者として活躍し続けた。後年には青森県の保健婦の草分け的存在である花田ミキとともに「東は青森県の花田ミキ、西は高知県の上村聖恵」と並び称された。1987年、肝癌で死去、没年齢67歳。著書に、1971年（昭和46年）に刊行された『公衆衛生看護の原理と実際』(NCID BN14396674)がある。実用性に富んだ良書と評価されており、保健婦業務の指針として、日本全国の保健婦養成のために広く利用された。