I 1911 overtok Holtermann Knudsen for tredje gang som Arbeiderpartiets formann, ved opprykk etter Oscar Nissens død. Han fortsatte motstrebende som formann etter at partiet mot Knudsen og Jeppesens advarsler vedtok totalavhold i 1912. Han ville frasi seg stortingsplassen men ble renominert og fikk først trekke seg i 1915, samme år som han fylte 70 år. Tre år senere opplevde han radikaliseringen som gjorde opprør mot den parlamentariske tradisjonen på påskelandsmøtet i 1918 – hvor den revolusjonære Grepp-Tranmæl-fløyen vant flertall, men Knudsen ble igjen valgt inn i sentralstyret i 1920 som eneste representant for den «gamle» fløyen, 75 år gammel.