1946年1月李立三回到国内时，先到哈尔滨。经陈云的介绍，他读到了中共中央《关于若干历史问题的决议》、延安整风文件和毛泽东的一些重要著作。他如饥似渴地学习这些文件和著作，对毛泽东深为钦佩。不久，李立三担任了军事调处执行部中共方面的成员，同国民党方面谈判和处理东北地区停战问题。6月，他乘军调部的飞机经北平去延安，见到了毛泽东。李立三向毛泽东和中央其他领导同志汇报了工作和自己的情况，并再一次对自己过去的错误作了认真的自我批评。毛泽东这次会见李立三时，仔细倾听他的汇报，同时他像当年李立三在长沙第一次向他报到时那样细心，看到李立三身穿美国军衣，就嘱咐后勤部门的同志给他发一套延安式的干部服。
中央领导同志的关怀和信任，使李立三深受感动，他主动要求向延安干部讲一次话，毛泽东同意了。几天后，李立三在延安党校大礼堂对延安的干部和党校学员作了长篇报告。李立三是个光明磊落、忠诚正直的共产党人，报告一开始他就介绍自己是在1930年犯了立三路线错误的李立三，给党的事业造成很大损失，使许多好同志壮烈牺牲，很对不住他们，决心以自己加倍的工作来将功补过。李立三的真诚和坦率，使大家非常感动。
李立三是心口如一的，他的革命热情迸发出来后就忘我地工作。1947年他任中共中央东北局城工部部长，在争取、瓦解敌军和配合我军战场上的对敌作战作了很大贡献。1948年8月1日，第六次全国劳动大会在哈尔滨召开，中共中央发来贺电，大会选举陈云为全国总工会主席，朱学范、刘宁一、李立三为副主席。陈云代表中国共产党向大会提议由李立三担任中华全国总工会的常务副主席，他说李立三同志是辆坦克车，可以胜任主持全总工作。陈云的提议得到会议全体代表的一致同意。
1947年至1948年，李立三还负责东北局翻译组的工作。在这期间，他和夫人李莎一起，组织了《毛泽东选集》（晋察冀版）及毛泽东的其他重要著作和中共中央的重要文件的俄文版翻译工作。《毛泽东选集》的俄文版后来在苏联、南斯拉夫、捷克斯洛伐克大量发行，李立三对向国外宣传、介绍毛泽东思想起了重大作用。
1949年3月，李立三到河北省平山县西柏坡村参加中共七届二中全会，这是他将近20年来第一次参加党的中央全会，他在会上的长篇发言中再次诚恳地检讨自己历史上所犯的错误，表示要在党中央、毛主席的领导下，努力工作，为建设社会主义新中国贡献毕生精力。会后，李立三根据中央的指示，不再回东北地区工作，他随同中央机关来到北平。
1949年9月21日，中国人民政治协商会议在北京开幕。李立三以中华全国总工会代表的资格参加了大会，是大会主席团和主席团常委之一。10月1日，李立三同毛泽东等党和国家领导人一起站在天安门城楼上，参加了中华人民共和国的开国大典。
新中国成立后，李立三在主持总工会工作并兼劳动部长期间，积极贯彻执行党的工人运动方针，主持制定《中华人民共和国工会法》、《中华人民
①引自王榕《李立三轶事》，载《炎黄春秋》1992年第6期。
共和国劳动保险条例》，为新中国工人运动的发展做了大量的工作。同时，他还针对新形势下工会组织面临的新问题，如工会与党组织及国家政权的关系，工会如何处理国家利益、集体利益和个人利益三者之间的关系，如何处理民主和集中的关系以及领导和群众之间的某些矛盾等等问题，进行了理论上的探索。
李立三认为，当时中国工人运动和劳动政策的基本原则就是毛泽东提出的“发展生产，繁荣经济，公私兼顾，劳资两利”的新民主主义经济政策的基本原则。他说，“公私兼顾”，实际上包含两方面的意义，一方面是公营企业与私营企业的利益应该兼顾；另一方面是在公营企业中，国家利益和工人个人利益也应该兼顾。在公营企业中，兼顾国家利益与工人个人利益，就产生了工会与行政的关系如何处理的问题，两者既有一致的地方，也有不一致的地方，遇到不一致时，必须说服工人要看到长远利益，同时也要照顾他们的眼前利益。当然，也不能因为要照顾工人的眼前利益，就生产多少，吃掉多少，一点积累也没有。因此，李立三指出，必须防止过分强调工人日常利益和忽视工人日常利益的两种偏向，如果只片面照顾一方面，都会产生不好的后果，都将损害工人阶级的利益。
李立三在工会工作中进行的积极的理论研究和探讨同党内一些同志发生了分歧。1951年12月，全总召开了党组扩大会议，这次会议原定的方针是：“肯定成绩，纠正错误，总结经验，统一思想，改进工作，以便进一步展开全国工人运动，迎接国家的新建设任务”，会议开始时，李立三对全总工作中的缺点，主动地作了检查，承担了责任。但在会议进行中，并非会议代表的陈伯达到会，宣称“是临时到这里和大家共同学习的”，但却有准备地发了言，给李立三戴上许多政治帽子，说李立三是从分配出发，不是从生产出发，“这是立三的全部错误”，说李立三的错误是工会工作中的方针路线错误，是“代表落后工人的，是代表消费、分配、购买力的”，是极右的错误等等。陈伯达发言后，会议由总结经验发展成为专门批判李立三。会议通过了《关于全国总工会工作的决议》，认为李立三在工会工作中犯有狭隘经济主义、工团主义、主观主义的错误，表现了社会民主党的倾向，是完全反马克思列宁主义的。会后，李立三被调离总工会。后来证明，全总党组的这次会议和决议是错误的，李立三在建国初期对社会主义条件下工会工作规律所作的探索是有益的。
李立三在这次受到不公正待遇之后仍然振奋精神，积极工作，他继续主持劳动部工作，后来任中共中央书记处第三办公室副主任、中共中央工业部副部长。在工业部副部长任上，李立三在工厂调查研究和组织省市工业部长会议讨论研究的基础上，提出干部参加劳动，工人参加管理；改革不合理的规章制度；领导干部、工人、技术人员相结合管理企业的思想。这项经验刊登在《人民日报》的社论上，并在全国一切具有条件的工业企业中推行。毛泽东对这一经验的总结很重视，归纳成“两参一改三结合”，后来又把它规定为“鞍钢宪法”，在相当长的时期内成为工业企业管理的指导原则。
1956年9月召开的党的八大上，李立三继续当选为中央委员。在大会召开前夕，他写了一个大会发言稿，呈送毛泽东。毛泽东看后觉得可用，只在文字方面作了点修改。9月23日，李立三在大会上发了言，他一开头就说：在党的七大到八大期间，我们党取得了具有历史意义的伟大胜利，“这是由于我们党在1935年的遵义会议以后，在以毛泽东同志为首的中央领导下，在不断克服‘左’的和右的机会主义斗争中确立了一条正确的政治路线，在不断克服各种各样的宗派主义斗争中确立了一条正确的组织路线，因而能够团结全党，团结全国人民，从胜利走向胜利。这个正确的政治路线和正确的组织路线的思想基础，就是中央始终坚持的马克思列宁主义的普遍真理和中国革命斗争的具体实践相结合的原则。”
他还说，他是在1946年初回到哈尔滨以后，经过学习，“才第一次看到‘马克思列宁主义的普遍真理与中国革命斗争的具体实践相结合的原则’这个术语，才知道毛泽东同志根据这个原则创造了并规定了我们党领导中国革命的一整套政治上、经济上、军事上的战略和战术，才知道在延安整风时期，毛泽东同志根据这个原则如何深刻尖锐地批判了主观主义和宗派主义的毒害，并且规定了‘惩前毖后，治病救人’，‘既要弄清思想，又要团结同志’一整套反对党内错误倾向的方针路线。特别是当我听见说延安审干时期，毛泽东同志提出了‘九条方针’以后，拿来和我自已经过的事情一比较，使我深刻感觉到在革命运动的巨潮中掌舵人的作用何等重要，领袖的作用何等重要。”
李立三在发言中，还一再检查自己过去的错误。他说在学习了党的文件和毛泽东的重要著作以后，知道了自己犯错误的根本毛病是主观主义，希望同志们对他今后工作随时给以严格的监督和更多的帮助。李立三的发言十分感人，他回国后在各种场合多次检讨自己的错误时，总是那样称颂延安整风运动伟大，毛泽东思想伟大。
1957年2月27日，李立三出席最高国务会议，听了毛泽东关于正确处理人民内部矛盾的问题的报告。他十分钦佩毛泽东在报告中提出的许多重要思想和原则，也为社会主义建设中一些重要问题有了更好的方针而感到高兴。但是，当他听到毛泽东在报告中把他和陈独秀、张国焘、王明、饶漱石并提，当作知识分子中出坏人的例子时，有“一点不愉快”，觉得很委曲和难过。于是，他给毛泽东写信，直率地表达了他的这点感受，希望党能够看到他同陈独秀、张国焘、王明、饶漱石有根本的区别，特别是在对待错误的态度上是根本不同的。他在信中说，我希望将来被盖棺论定的时候，能够博得党的一句好评：李立三虽然犯过错误，还算是一个能够改正错误的忠实党员。毛泽东接受了李立三的意见，后来在报告公开发表时，删去了有关的段落。
1966年，毛泽东在晚年错误地发动了“文化大革命”。这场“革命”发动起来后，又失去了控制，使林彪、“四人帮”一伙钻了空子。他们混淆是非，混淆敌我，无限上纲，乱批乱斗，完全背离了我们党和毛泽东本人所曾经确定的处理党内斗争问题的正确方针和方法。
李立三当时在中共中央华北局书记处任书记，他的“左”倾冒险主义错误是30多年前的事情，但是，林彪、“四人帮”一伙仍然没有放过他，要从他那里“挖掘”刘少奇以及一大批老一辈革命家的材料。李立三坚持原则，顾全大局，尊重历史，实事求是，公正地为许多同志的历史作证，坚决抵制对党的老干部进行迫害。于是，中央文革操纵造反派，对他的斗争不断升级，给他罗织了许多莫须有的罪名，宣布他“是一个老牌反革命修正主义分子、托洛茨基分子、里通外国分子”，对他进行了多次残酷斗争。1967年6月20日，他给毛泽东写信，表明自己在历史上虽犯过错误，但他是忠诚地为党的事业奋斗的，那些造反派强加给他的罪状都是捕风捉影、无中生有地捏造出来的。李立三坚信自己无辜，希望毛泽东会再次对他伸出援救的手。但是，在当时的历史条件下，像这样的信件是没有可能送到毛泽东手中的，而毛泽东本人也已经无法控制住当时的混乱局面。
这封信还没有写完，一群来揪李立三的造反派闯到了他家的门口，他赶紧把信藏到褥子底下，随即就被揪走了。此后，他连续遭受批斗，还不准回家，被关进一套房子里。李立三经不住残酷的折磨，于6月22日吞服了大量的安眠药后，写下最后一封给毛泽东的信：“我现在走上了自杀叛党的道路，没有任何办法来辩护自己的罪行。只有一点，就是我和我的全家决没有做过任何里通外国的罪行。只有这点请求中央切实调查和审查，并作出实事求是的结论”。李立三的愿望终于实现了。1980年3月中共中央为李立三平反昭雪，悼词说：“林彪、‘四人帮’一伙强加给李立三同志的一切诬陷不实之词，都应统统推倒”，“李立三同志的一生，是革命的一生，战斗的一生，他为中国人民的解放事业和伟大的共产主义事业贡献了自己的毕生精力。”
