1976年10月6日，「四人帮」被粉碎当天，毛远新也被捕，当时中央宣布对他「保护审查」，其实这和对「四人帮」的「隔离审查」没有什么不同，他们后来都被关在了秦城监狱里。
毛远新
因为毛远新是毛泽东的亲侄子，他与「四人帮」也不完全一样，所以他在监狱里还是受到了很好的照顾。毛远新的监房较为干净、整洁，他每天一日三餐吃得也算好，还有自由活动的时间。后来毛远新还可以在固定的时间里看电视，他身体若有不适，监狱方面就会从城里找来医生为他诊治。
1982年，王震亲自来到秦城监狱找毛远新谈话，他说：「对于毛主席晚年犯的一些错误，你是否写材料回忆一下，并承担一些责任？这也是小平同志的意思。」
毛远新却说：「这个责任，我承担不了，我做的事都有毛主席写或批的字，其数量有一大摞。」
在王震的再三劝说下，毛远新终于同意写材料，但他也提出：材料在监狱里没法写。不久以后，在王震的关照下，秦城监狱方面以毛远新治病需要好一点的条件为名，让他「出狱治病」，并在监狱外边不远的一处房子里，给毛远新单独辟了一个房间，让他在那里吃、住，写材料。
毛远新（左）
毛远新出狱以后，经过几天的反复思考，认为自己对于毛泽东晚年犯下的一些错误确实承担不了责任，他在这种思想指导下所写的材料，自然不能使上级满意。一段时间后，毛远新又回到了秦城监狱。
1986年，毛远新被判处有期徒刑17年。1989年3月，毛远新的母亲朱旦华给杨尚昆写信，希望能让他到南昌「保外就医」，杨尚昆在信上作出批示：「同意，在南昌保外就医。」1989年3月17日，毛远新出狱来到了南昌。
江西省政府为毛远新分配了一套三室一厅的住房，为了照顾毛远新的身体，他的妻子全秀凤也从上海借调到南昌，被安排在江西省图书馆工作。毛远新的住处离朱旦华家很近，他经常和妻子去看望母亲，其余时间里，毛远新过着深居简出的生活，他喜欢一个人坐在家里看书，一看就是一天。
1990年夏天，毛远新的姐姐毛远志在北京病重，她向组织提出想见毛远新最后一面，经有关部门研究决定，同意毛远新赴京探视。毛远新和全秀凤赶到医院后，病床上插满了大大小小管子的毛远志，看见久违的弟弟，使出全力拉下身上的氧气管，张大眼睛看着毛远新，泪水一下子涌满了眼眶，她用干枯的右手紧紧地拽着毛远新的手说：「远新，你……真想你！」
毛远志
毛远新听后沉重地点点头，毛远志的丈夫曹全夫感慨地说：「远志终于见到你了！」第二天，毛远志在医院病逝。
1993年10月，毛远新终于刑满，他被安排到上海汽车工业质量检测研究所工作。毛远新重返工作岗位，用的是「李实」这个名字，这个名字是1965年夏天他下乡搞「四清」前，毛泽东给他起的。毛远新的真实身份，只有研究所的所长和书记两个人知道。
毛远新到研究所报到后，所长对所里的工作人员说：「李实同志是哈尔滨军事工程学院毕业的高材生，毕业后一直在空军工作，1989年转业到江西省公安厅工作，考虑到长期夫妻两地分居，现在调到上海，来我们所工作，请大家欢迎。」
所长的介绍可谓是虚虚实实，哈军工毕业的高材生是实，毕业后在空军工作也是实，但「一直」在空军工作则是虚了；1989年「关系」转到江西省公安厅是实，但所谓「转业」、「工作」则是虚了。
毛远新
毛远新一开始被安排在总工程师办公室，职务是「办事员」，他埋下头一心扑在工作上，很快就熟悉了业务，还成为了所里的技术管理骨干。两年后，主管技术的副所长认为毛远新是个难得的管理人才，便向所长建议提升他担任总工程师办公室主任，所长一时不知如何向副所长解释，便去征求毛远新的意见，毛远新对所长说：「你就说我身体不好，本人不想再承担更重的担子。」
有一次全所的党员开会，毛远新却坐在办公室没去，一位同事问他说：「你怎么不去开会？」
毛远新回答说：「我又不是党员。」
「你怎么不是党员？」这位同事觉得不可理解，一个在空军工作了十几年、又转业到省级公安机关工作了多年的人，居然会不是党员？
毛远新笑着说：「过去想入党，但条件不够。现在年纪大了，也不想入了，反正入不入党一样能为国家干事。」
晚年的毛远新（左）
但有些事情，毛远新是难以「装」下去的，由于刑满后他还要被剥夺政治权利4年，在此期间，他是没有选举权和被选举权的。到了基层普选的日子，全所职工都要排队参加投票，一个人也不能缺席，每到这个时候，所长就提前安排毛远新到外地「出差」，顺便让他看看病。
1997年，上海【科技日报】转载了一篇文章，文章说毛远新在上海汽车工业质量检测研究所工作，而且化名「李实」，研究所里的同事看到这篇文章后，才知道「李实」就是大名鼎鼎的毛远新，不过大家早已熟悉了毛远新的处事和为人，不仅没有对他另眼相看，反而更加尊敬他了。
在研究所工作的那几年里，毛远新的业务能力和工作态度在全所有口皆碑，加上他待人处事质朴谦和，所以他几乎年年都被大家推选为先进工作者，他的照片还被挂在了所里的大门口。
毛远新（右）
2001年，60岁的毛远新正式退休了，按照国有企业具有高级职称的职工退休标准，他每月能领到1080元的养老金，上海市民政局还为他办了烈属待遇。每年春节，民政局和街道都会派人到毛远新家里来慰问，并在他的家门贴上「光荣之家」的条幅。
