1920年的直皖战争中，皖系失利，李厚基产生弃皖投直的念头。1922年第一次直奉战争中，直系大获全胜，掌握了北洋政府的大权，此时的李厚基完全弃皖投直。

1922年10月，北伐军逼近福州，李厚基仓皇出逃，避入日本银行，在日本领事的保护下进入马尾造船局，乘船离开福建。11月，在江苏督军齐燮元的帮助下，李厚基携带20万元军费及大批的枪支弹药回到厦门，准备进行反攻，结果以失败告终。

1924年，直系惨败后，李厚基心灰意冷，决意淡出官场，与其弟李厚恩一起回到天津，开始住在日租界，后来搬到法租界，开始长达二十年的寓公生活。

李厚基在天津做起了房地产生意，由于租界内地皮价格昂贵，李厚基将地址选在租界外，建起了三十多座小楼，由于地理位置不太好，一时难以卖出，不仅资金得不到周转，还要雇人进行维护，支撑了一段时间后，由于后续资金不足，李厚基的房地产生意失败了。不久，他把生意转向木材经营，经营的木材主要来自福建。

李厚基在天津居住期间，一直闭门谢客，他的主要活动是练习书法、阅读史书、给孙辈授课、同家人聊天以及打太极拳。李厚基对书法有着一种酷爱，每天临池不辍。他的书法雄稳大气，用墨凝重，严守法度，功底很深，在民间广为流传，许多博物馆都藏有他的作品。李厚基喜爱书法，也喜爱学习书法的儿童，有些孩子经常在家长的陪同下来到李厚基的家中，请他指点书法，传授写字的技艺。

李厚基的另一大爱好是读书，在他的书房中有其亲笔书写的一幅盈联：“除却读书无所好，谎如造物与同游”，反映了他酷爱读书、恬淡人生的心态。

1937年日军占领天津后，日伪当局极力拉拢李厚基，希望他出山担任伪职，频繁地派他的部下、旧识登门游说。他不愿意当亡国奴，又不敢公开得罪日本人，只得佯称有病，躲到沧州避风头，最终抵住了日伪的劝降利诱，保持了一个中国人的民族气节。

1942年9月，李厚基病逝于天津寓所，终年73岁。

新中国成立后，李厚基被家乡定为开明绅士。

1991年5月，由中国国际广播出版社出版的《名人大辞典》里，李厚基作为保持了晚节的中华民国督军名列其中。面对日伪百般利诱，李厚基晚节可嘉。