陳獨秀的晚年生活，主要由他的三兒子陳松年及江津名紳士鄧蟾秋叔侄慷慨資助和北大同學會照顧。當時國民黨蔣介石、戴笠、陳立年等要員雖在經濟上接濟陳獨秀，但都被一一退回。蔣介石通過銀行匯寄款項，陳獨秀仍無動於衷，不予採納。
1938年7月2日，陳獨秀乘民權輪入川抵達重慶，出乎陳獨秀的意外，來接的人很多，有高語罕、張恨水等人。十餘天之前，陳松年已經先期抵達重慶。先住在重慶上石板街，北大同學會委託羅漢照顧陳獨秀。
8月初，應同鄉及日本留學時同窗好友鄧仲純之邀至江津，1939年1月遷居鄧仲純開設的醫院。翌年遷居江津縣偏僻的山岡鶴山坪石牆院。
從此陳獨秀閉門著述，很少參加政治活動，把主要精力用於繼續撰寫《小學識字教本》。這期間，陳獨秀在生活上受到北大同學會的資助，同他接觸最多的是何之瑜（何資深）。何之瑜是陳獨秀任北大文科學長時的北大法科學生，他是中共早期的高級幹部，此時在江津的國立九中任教。在學術研究方面，此時與陳獨秀來往最多的是臺靜農和魏建功。
1942年5月12日中午約12時，陳獨秀又像往常一樣，用水泡製蠶豆花茶水，飲用半小杯後腹脹。蠶豆花泡茶水偏方是醫生介紹的，據說喝了可治高血壓。但陳獨秀所用蠶豆花中，有部分已經發了黴，用開水泡過後，汁水成黑色，味道也不正。原來蠶豆花采摘時曾遇雨，晾曬了好幾天才幹，因此陳獨秀喝完中毒。第二天清晨，陳獨秀抱病寫下“最後的政治意見”的最後一篇文稿《被壓迫民族之前途》。同日，有朋友來訪，中午吃了四季豆燒肉過量，夜裡難已入睡的陳獨秀到半夜開始嘔吐，吐後病情稍有好轉。至17日，頭暈目眩、多次昏厥。第二天，陳獨秀派人去找何之瑜和鄧初，他們兩人以及陳松年趕來探視。如此捱到23日，有江津的兩位西醫前來出診，“施行灌腸，大便得通，然病情仍未少減”。至此，陳獨秀自知來日無多，至25日，他交代遺囑。
1942年5月27日中午，陳獨秀陷入昏睡，強心針和平血壓針均無效，至晚上9時40分，陳獨秀逝世，終年64歲。潘蘭珍、陳松年夫婦、孫女長瑋和長瑪、侄孫長文、何之瑜、包惠僧都圍在了陳獨秀的身旁。彌留之際，陳獨秀囑咐潘蘭珍“今後一切自主，務求自立”。
陳松年回憶說：“潘蘭珍待我父親很好，在父親的晚年全靠她料理服侍。她平時在家很少言語，做事勤快利落，不虧是個工人出身。我們家人對她也很尊重，我們尊之為母，我兒輩呼她二奶奶。我祖母稱她二娘子。”
在江津寓居時期，陳獨秀並沒有置身世外。陳長璞（陳獨秀的孫女）說，爺爺時刻關注著國家和民族的前途與命運。多次舉辦演講會、撰寫文章，宣傳抗日戰爭的意義，激發廣大知識青年的愛國主義精神；並於晚年完成了文學方面的最後一部著作《小學識字教本》。
《小學識字教本》可以追溯到陳獨秀南京入獄期間。1932年10月16日，陳獨秀被關押在南京老虎橋模範監獄裡，與他同監獄的濮清泉（濮德治）在《我所知道的陳獨秀》一文中談到陳獨秀的監獄生活時寫道：“他對文字學最有興趣，成天埋頭鑽研《說文》。據他說從文字的形成和發展，可以看到社會和國家的形成和發展。我說有什麼用處？他說，你不知道，用處可大了，中國過去的小學家（研究《說文》的人），都拘泥於許慎、段玉裁的《說文解字》和注，不能形成一個文字科學，我現在用歷史唯物論的觀點，想探索一條文字學的道路，難道沒有用？我當然不勸你們青年人去研究這種學問，可是我已搞了多年，發現前人在這方面有許多謬誤，我有責任把它們糾正過來，給文字學以科學的面貌。我不是老學究，只知背前人的書，我要言人之未言，也不標新立異，要做科學的探討。”
《小學識字教本》初名《識字初階》，研究漢字的規律，解決漢字難認、難記、難寫的問題。這是他傾注了很多熱情，用心推究而成的書，也是一部多災多難的書。在獄中，他完成了初稿。
此後陳獨秀續寫書稿，1940年11月上編完成。國立編譯館向陳獨秀約編教師用的中國文字說明書稿，並預支稿費5000元。但時任教育部長陳立夫致函陳獨秀，書名用“小學”二字太深奧，要改書名為《中國文字基本形義》，陳獨秀覆信不允。這樣一來，書稿只是油印了50份。陳獨秀雖然經濟拮据，但也不肯去動用預支稿酬款。在貧病交加之中，他仍繼續撰寫此書，他託魏建功、臺靜農、何之瑜等人為他抄錄、整理原稿並聯系出版之事。同時，他續寫下篇。1942年5月13日，當他寫到“拋”字時，陳獨秀病倒了，遂成絕筆。
影響陳獨秀寫作進度的另外一個原因是居所失竊。《小學識字教本》書稿及其他尚未出版的書稿的被竊，“偷兒也來光顧過他一回，弄走了兩口箱子，到後面山洞頭打開一看，全是稿子，偷兒氣得要死，點把火給燒了”。這對已經貧病交加的陳獨秀來說，無疑是雪上加霜。於是他帶著病體，憑著記憶重寫此書。
陳獨秀的人生軌跡，正如陳長璞所述，爺爺的一生，為開啟民眾心智瀝盡心血，為社會運動歷經坎坷，始終頑強地堅持著愛國、民主、科學、
陳獨秀死後，何之瑜擔負起了陳獨秀處理善後身後一切事宜的重任，他一直為陳獨秀遺著的出版之事多年不輟地奔走。1948年5月何之瑜移居上海。在此前後，他曾三次寫信給北大校長鬍適，談陳獨秀遺著出版之事，希望胡適能寫一總序。《小學識字教本》是由魏建功負責整理的，而魏建功在日本無條件投降之後，尚未復員，即以“國語會常委”資格，被臺灣行政長官公署教育處借調，於1946年2月去臺灣主持推行國語運動。不久，臺靜農也去臺灣大學任教。在建國後很長一段時間裡，陳獨秀被視為“右傾機會主義”頭子和“託陳取消派”首領，他的遺著絕難有面世的機會。
在臺灣，儘管陳獨秀的朋友學生們做了很多努力，《小學識字教本》仍未能付印出版，只由國立編譯館刻寫油印了50部，在友人和學界的很小範圍內流傳。直到1971年，梁實秋根據國立編譯館收藏的一冊油印本，由臺灣中國語文研究中心印行了500部，但改書名為《文字新詮》，並且隱去了著者的姓名。
在大陸，1995年四川巴蜀書社影印出版了嚴學根據王星拱所藏《小學識字教本》油印本的謄抄本，由劉志成整理校訂的《小學識字教本——同源詞研究》一書，印數為1200冊。至此，陳獨秀的遺著《小學識字教本》才得以正式出版發行。
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