為擴大戰果，除了中科院上層特邀的大腕名流，以及各研究所形形色色的人物參與對陳夢家圍毆，整個社會教育文化科學界也很快被發動起來，展開了一場聲勢浩大的圍毆運動。波瀾所及，連西北大學師生也卷了進來。據這所大學的一群師生揭發，陳夢家在受邀到該校講古文字學期間，曾膽大妄為地說：「郭院長搞考證，引經據典，你們不要認為真的讀了這樣多的書，其實所講的什麼字通什麼字等，是從『說文通訓定聲』來的。」對此，在運動中已經覺醒了的西北大學師生憤然批駁道：「郭院長是我國著名學者，我們向陳夢家抗議，不允許你這樣侮辱我們敬愛的郭院長。」棒喝之後，又揭發道：「他又大肆污衊革命先烈聞一多先生。他在介紹聞先生的時候說：『聞一多穿一件爛長袍，為了學習連尿也不到外面去，房裡臭得很。』」正因為掌權者們不可為外人道的「隱秘」，被不知天高地厚的陳夢家在講堂上公開揭露，世人又從西北大學師生的反揭露中隱約看到了另一層隱秘，並堅信，陳夢家遭遇的一系列政治厄運，是得到了「我們敬愛的郭院長」首肯的。到了這個時候，「一敗塗地」的陳夢家再也無話可說，不得不忍受肉體與精神的極大創痛，低頭認罪並甘願遭受千刀萬剮的懲處。
未久，陳夢家被降級使用，後曾一度下放到河南洛陽白馬寺植棉場從事耕地種田等艱苦勞動。此時，趙蘿蕤面對自己、父親趙紫宸和丈夫陳夢家受到批判和遭遇群毆的事實打擊，身患精神分裂症，被送往北京安定醫院治療。
就在「反右」風潮波滾浪涌之際，遠離風暴中心的甘肅省博物館在武威縣先後搶救性發掘清理了三十七座漢代古墓，並在磨咀子六號墓發現了四百六十九枚《儀禮》木簡和日忌雜占簡十一枚，另有一些零星漢簡出土。因木簡凌亂，字體難辨，甘肅方面向中科院考古研究所求援，時在考古所主持業務工作的夏鼐藉此機會，於1960年6月將陳夢家悄悄派往蘭州，協助當地考古人員整理漢簡——這是夏鼐冒著政治風險為陳夢家尋找的一條避免肉體和精神折磨的通道，也是陳夢家人生道路上最後一次轉機。於是，陳氏心懷感激悄無聲息地來到甘肅省博物館，在一間形似倉庫工房裡蟄伏下來。因是戴罪而來，組織上規定陳夢家不能對外聯繫，不能與館外的人接觸，不能以個人名義發表文章，用當時流行的說法講，就是「只能老老實實，不許亂說亂動」。陳夢家吸取了以前的教訓，也為了不給把自己從五指山下搭救出來的夏鼐增添麻煩，堅守規定，足不出戶（院），整日蹲在小屋裡做著綴合、校編等技術性工作，全部身心投入到漢簡整理研究中。時值盛夏，陳氏冒著酷暑，晝夜苦幹，博物館值班人員深夜巡邏，經常看到陳夢家光著膀子，揮汗如雨，趴在燈光下用放大鏡俯身察看簡上模糊文字的身影。經過三個多月的努力，陳夢家以驚人的毅力和廣博的學識，對出土的漢簡進行了整理和研究（包括六號墓出土的四百八十簡，十八號墓出土的「王杖十簡」，以及四號、十五號、二十二號、二十三號墓出土的「柩銘四條」），撰寫敘論、釋文和校記三篇，隨後完成了《武威漢簡》一書，於1962年經考古研究所同意，交由文物出版社作為「考古學專刊乙種第十二號」於兩年後出版。
1962年年底，經過5個寒冬冰窟煎熬的陳夢家，終於恢複了正常工作和政治生活，開始按考古所的計畫要求，主持籌備《殷周金文集成》《西周銅器斷代》和《居延漢簡甲乙編》的編纂工作。就在這一年，與陳同劃為「四大右派」的雷海宗去世，時年55歲。噩耗傳出，令所有聽過雷氏講課的人，無比哀痛和惋惜。這個學貫中西、博大精深的右派教授，同時能開「西洋近古史」、「西洋文化史」、「中國商周史」、「中國秦漢史」、「史學方法」五門課程。這個從不備課、從不講究教學法、想講什麼就講什麼的右派教授，以磁石吸鐵的力量吸引著無數青年教師和學生。據雷海宗一個學生回憶，連他的老同行西南聯大歷史系主任，後到台灣的劉崇鉉都極其推重他，稱其為大學問家，並對自己的學生說：「要好好聽雷先生的課，他講的歷史課，有哲學意味。我做不到這一點。」如此一個學問大家，在嚴酷的政治折磨下英年早逝。
當年陳夢家在國外搜集整理、編成的《中國銅器綜錄》的流散美國部分，在「反右」前已經製版三校奉命在編輯部壓了6年之後，終於以「中國科學院考古研究所」名義和「內部發行」的形式，於這一年由科學出版社出版，書名則改為《美帝國主義劫掠的我國殷周銅器集錄》。該著分三部分，一是器物的圖像；二是器物的銘文；三是記錄各器尺寸、銘文、年代、著錄等方面信息說明，共收有青銅器845件。書的「序言」說：「本集所收的845件殷、周青銅禮器，是我所工作人員陳夢家先生十餘年前在美國搜集的。當時，他曾將在美國各博物館、大學和古董商肆所能見到的中國銅器，都攝了照片，拓了銘文，記了尺寸，並考查了來源。其中大多數皆加以觀察並作了取證，少數的未見實物。」又說：「我們知道，這些銅器都是幾經轉手，有局部加以配造的，有後來添刻銘文的，有不同數器的部分雜拼而成的，有全部是偽造出來的。我所曾將本集校樣送請於省吾、唐蘭、張政烺三位先生重加審定。三位先生根據照片，只從銘文拓本，指出了幾件是可疑的，此外當還有可疑的器和銘。……於此可以說明，由於帝國主義瘋狂地劫奪我國文物，造成偽造文物風氣的一斑……」儘管此時的陳夢家像一個辛勤勞作的農民，眼睜睜地望著自己費盡心血和汗水澆灌的瓜穰，在結出一串碩果之後突遭風暴而只收穫了一個小小的瓜紐，但內心還是感到了一絲慰藉。
以此為契機，陳夢家的研究興趣逐漸從甲骨文、金文銅器方面轉到了漢簡研究領域，對居延、敦煌、酒泉等地所出漢簡進行了大規模整理和研究，其中包括對居延漢簡的出土地點、額濟納河流域的漢代烽燧遺址的分布排列，以及簡牘形制的考察探索。直到1966年去世為止，僅用了三年多的時間，便完成了14篇論文，約30萬字。這批論文僅發表5篇，未等結集出版，「文革」爆發，陳氏正在主持編纂的《殷周金文集成》與《西周銅器斷代》兩部大著也隨之擱淺。直到1980年，陳夢家寫就的竹簡論文才由考古研究所人員整理、結集，並以《漢簡綴述》書名由中華書局出版。此書的出版，在業內引起震動，認為陳氏《漢簡綴述》的完成，「標誌著簡牘學科的正式形成。所使用的研究方法，對於開創簡牘研究的新紀元，具有重要的指導意義」。而陳氏對簡冊制度的研究，更是被後世學者譽為「既是簡牘學史上的一場革命，也是簡牘研究的發展方向」。
正如徐蘋芳稱道陳夢家主張「幾個課題輪流做」且是做學問的天才一樣，陳氏在研究竹簡的同時，也展開了對古代帛書的探索，具有篳路藍縷的開創之功。在中國大陸最早注意到流散海外的楚帛書並對其進行系統研究探索的學者中，陳夢家是成果較大的一個，假如在人生旅途中再多活十年，趕上七十年代的簡帛大發現，如舉世聞名的銀雀山漢墓竹簡、馬王堆帛書、吐魯番唐代文書等，對其加以稽考鉤沉，探賾索隱，廓清歷史迷霧，成以行世，其學術成就必大放異彩，為中國學人爭得一世界性名譽。可惜天不假年，陳夢家沒能等到這一天。
回到中科院考古研究所舊地稍微安頓並欲再度奮起的陳夢家沒有想到，隨著「文革」狂潮巨風興起，整日埋頭於考古所研究室內一堆烏龜殼與破銅爛鐵中的他又大難來臨。1966年8月，所內的造反派以經濟問題、作風問題和學術問題「三罪」，將陳夢家揪出來批鬥。所謂「經濟問題」，主要是指陳用稿酬在錢糧衚衕購置的那個四合院；「作風問題」，則指陳氏早年是地道的新月派詩人，並有生活不端的緋聞，如和中央大學美術系學生、曾一度與徐悲鴻有過轟轟烈烈的師生戀、後跑去台灣的孔多慈有一段糾結不清的男女關係等。而進入新社會後又拒不改造。而「學術問題」，則是罄竹難書，有抄襲、剽竊、編造、欺騙、假充內行、篡改歷史、欺世盜名等，無法計算。一時間，陳夢家的人格、學問成了毛主席所說的地地道道的「不齒於人類的狗屎堆」。
到了這年的8月10日前後，考古所的造反派陸續勒令以陳夢家為典型的「三反分子」、「右派分子」，每天上午在所內參加建房勞動，下午和晚上學習文件、寫檢查，並在晚間清掃廁所。據考古所年輕研究人員王世民後來說，陳當時表現態度甚好，勞動和打掃廁所不怕臟、不怕累，令人感動，也受到部分同事的同情。王世民於1956年北京大學考古專業畢業分配到考古研究所工作，經雙向選擇曾確定以陳夢家為導師，後來因陳劃為右派，實際接觸有限，但還是有十年的交往。因而，王對陳的遭遇算是知情者之一。當陳夢家「文革」受難之際，王世民因「保皇派」的罪名，也曾被驅入牛棚，與陳夢家朝夕相處，對陳的了解也就更為翔實。陳夢家在落難中的表現，王世民所言當是大體不差的。
隨