康熙十三年（1674年，显宗十五年），仁宣王后去世，西人和南人之间又围绕慈懿大妃的服丧问题发生“甲寅礼讼”，争论核心仍然是孝宗的地位问题，此次显宗裁决南人胜利，从此西人势力一落千丈。同年显宗亦死，朝鲜肃宗继位，南人对西人的攻击也变本加厉，南人郭世楗上疏弹劾宋时烈“坏礼乱统之罪”，宋时烈先被罢官，翌年流放庆尚道长鬐，围篱安置。康熙十八年（1679年，肃宗五年）四月移配巨济岛，翌年五月移配忠清道清风。行至陕川时发生庚申换局，南人倒台，西人上台，宋时烈获得赦免，回到怀德，不久恢复领中枢府事的官职，进京入侍，被西人推尊为“大老”。康熙二十年（1681年）二月回到华阳洞隐居。康熙二十二年（1683年，肃宗九年）三月上疏致仕，任奉朝贺。在此期间，西人内部围绕如何处置南人的问题发生分裂，宋时烈站在强硬立场，支持外戚金锡胄、金益勋不择手段打击陷害失势的南人，而朴世采等则反对，而宋时烈与尹拯之间的“怀尼之争”也日渐发酵，随着宋时烈弟子崔慎上疏攻击尹拯而成为蔓延到朝堂上的公案。西人由此分裂为老论和少论，宋时烈是老论领袖，朴世采、尹拯则是少论领袖。

就在西人内部纷争之际，南人背景的嫔妃张禧嫔在后宫崛起，生下了王子，而出身西人的王妃闵氏（仁显王后）及贵人金氏（宁嫔金氏）都无宠且无育。康熙二十七年（1688年，肃宗十四年）冬，肃宗欲定张禧嫔之子为“元子”（嫡长子），引发西人反对，肃宗趁机罢免西人，引发己巳换局。康熙二十八年（1689年，肃宗十五年）二月，宋时烈援引中国宋神宗迟迟不立宋哲宗为储的事例，请求延期定号元子，结果被流放济州岛，后被抓回汉城审问。六月八日在途中的全罗道井邑接到赐死之命，宋时烈给身边的弟子权尚夏的遗言有“学问则当主朱子，事业则以孝庙所欲为之志为主。我国小学力弱，虽不能有所为，常以‘忍痛含冤、迫不得已’八字存诸胸中，同志之人传授不失可也”。其后喝下毒药而死，享年八十三岁。甲戌换局后平反，赠谥“文正”。朝鲜英祖将他配享文庙，追赠领议政；朝鲜正祖更抬举他为继承儒家道统的“宋子”，刊行《宋子大全》，并御定《两贤传心录》（“两贤”即朱熹与宋时烈），将他配享于孝宗庙庭。

在理气关系的解释上，宋时烈引入“形”这一概念，并借助“形”来说明了理气关系。他说：“形而上形而下，退溪（李滉）、沙溪（金长生）二先生所释，殊不甚安。故常以为当以形字为主而处，道字器字于形之上下，以形、道、器三件物事所释，井井无难矣。二先生则以形与道为二，而形与器为一似与孔子本旨不合矣。盖道则理也，器则气也。理气妙合而凝，以生万物之形，故《中庸》首章注，天以阴阳五行化生万物，气以成形，理亦赋焉……是皆以理、气、形三字，分别言之矣。既以理、气、形三字分别言，则当以道为形之上，器为形之下矣。”

宋时烈在强调形与道的区别的同时，亦强调形与器的分别。目的在于使理气二者统一于形。在四端七情理气之发 问题上，则在坚守李珥“气发理乘”说前提下，进一步贯彻了“七包四”的思想。认为七情中合乎理，中节者为四端，可为道心；未合乎理，不中节者皆有人心之危，易流于人欲。并指出，人心流于人欲根源在于“私欲”，“盖人心者，非直谓人欲也。其流易入于人欲，若流于人欲，则便为私邪。私之一字，百事之病。”

宋时烈毕生读朱熹著作，处处以朱熹的言行为根据，“言必称朱子”。并模仿朱熹上宋孝宗的《己酉拟上封事》和《戊申封事》而给朝鲜孝宗上《己丑封事》和《丁酉封事》。朱熹的正统观对他影响很大，在此基础上发展出了朝鲜特色的“尊周义理论”。所谓尊周即尊明，出自尊崇周天子的《春秋》大义。宋时烈强调明朝与朝鲜的关系如同君臣父子，且在壬辰倭乱中对朝鲜有再造之恩，“我邦之一草一木，生民之一毛一发，莫非皇恩之所及也”，故朝鲜应始终如一地忠诚于明朝。康熙十年（1671年，显宗十二年），宋时烈的门人闵鼎重出使清朝，在北京购得明崇祯帝御笔“非礼不动”四字，宋时烈得到崇祯御笔以后非常高兴，于三年后将“非礼不动”四字摹刻在华阳洞瞻星台下的峭壁上，并感叹道“有君如是，而天下竟至于沦丧，岂非当时臣子之罪哉！”被赐死前遗命弟子权尚夏为明神宗和崇祯帝立庙奉祀，也就是后来的万东庙。

与尊周（尊明）相应的是排斥中国历史上的“夷狄”王朝，从现实来说就是满清。这也是出自尊王攘夷的《春秋》大义。宋时烈提出“复仇雪耻”论，即复清灭南明之仇、雪丁丑下城之耻。宋时烈从春秋大义出发，认为“夷狄而不得入于中国，禽兽而不得伦于人类为第一义，为明复仇为第二义”。他觉得当时朝鲜所处的形势与南宋相似，所以他“学宗考亭（指朱熹），义秉《春秋》”，强调华夷之辨，提倡尊华攘夷，试图以春秋大义来重整“至痛在心”的朝鲜人心，从而达到稳定政局，重建政治和社会秩序。

宋时烈的诗文先被整理为《尤庵集》，后来经朝鲜正祖御定，刊行为《宋子大全》236卷（目录2卷、正文215卷、附录19卷），后又增补《宋书拾遗》9卷、《宋书续拾遗》3卷、《宋子大全随箚》13卷。