这一时期的溥仪内心中是既激动又无奈，激动在于自己好像抓住了一个“复兴清室”的机会，无奈则在于他是日本人的傀儡，处处受到控制。据陈曾寿的女婿周适君回忆，有一天晚上，溥仪召唤陈曾寿为婉容“请脉”。开了方子之后，溥仪把陈曾寿唤进了卧室，挪过两把椅子自己先坐下，摆摆手示意陈曾寿和他并排坐下 。溥仪无限壮烈地说：“我现在有三个誓愿：第一我要改掉过去的一切毛病，陈宝琛十多年前就说过我懒惰轻佻，我发誓从今永不再犯。第二，我将忍耐一切困苦，兢兢业业，发誓恢复祖业，百折不挠，不达目的，誓不罢休。第三，求上天降一皇子，以继承大清基业。此三愿实现，我死亦瞑目。”溥仪把这些心里话讲给陈曾寿，自然是出于信任，也希望得到陈的帮助。
陈曾寿按着溥仪的思路帮他争权。他根据溥仪意思拟“正统系”十二条，企图扩大皇室的权力，但这纯粹是书生之谈，这么跟日本人交涉无异于与虎谋皮，后来郑孝胥就未将十二条拿出来向日本人交涉。尽管陈曾寿在溥仪身边任职，忠于职守，但最终还是被抛弃。因陈曾寿曾拒绝接受日方派到近侍处的一个事务官，又反对日人砍伐近侍处管理的福陵、昭陵的树木，其无法在伪满立足，终于在1937年七七事变不久去职。
离开伪满之后，陈曾寿先是迁居北京，后又搬到上海。1949年9月1日，一代词人陈曾寿在上海马斯南路寓所辞世，享年72岁。去世前的3天，他强打着精神写下了一阕《浣溪沙》：“日课多年取次休，春来与病久绸缪，那堪梅雨更淹留;香篆消沉闲睡鸭，小窗屈曲上牵牛，看花随分待凉秋。”或许在生命的最后时刻，这位有着“海内三陈”之称的大学者还在念及他的女弟子婉容。殊不知，此前三年，婉容已经死在监狱中了。
