1949年11月，解放军进军贵州，国民党贵州省主席谷正伦仓皇调集部队布防。当时，国民党军在贵州只有6个保安团，谷正伦以这些保安团为基础，编组了二个军的番号，但是战斗力和装备都很差。 解放军进入贵州后，担任黔东防堵的国民党军一触即溃。谷正伦知道贵阳已不能保，便于11月11日率省府的机关经安顺，镇宁往贵州西部撤退。 与此同时，解放大军向西南席卷。11月14日贵阳解放，25日罗广文兵团放弃南川，解放军长驱直入，30日蒋介石从重庆飞成都，12月1日重庆解放，成都也解放在即。 再看看桂系白崇禧指挥的原华中二十多万部队，从11月20日至12月4日，才十多天的时间，便被解放军击破。国民党军队已处于风声鹤唳草木皆兵，指挥不灵的局面，代总统李宗仁也以治病为名跑到美国去了。 贵州省主席兼绥靖公署主任谷正伦，早在8月25日到重庆开会期间，曾当面向蒋介石以年老体弱为由，呈请辞去本兼各职，蒋介石以在野之身无权干预军政为由，要谷正伦勉为其难。 在撤出贵阳前，谷正伦胃疾加剧，时伴与吐血和便血，已经很难支持，他在不顾一切杀了和他仇怨极深的国民党军长刘伯龙之后，又带着亲信逃到盘县，在盘县的当晚，谷正伦致电行政院长阎锡山请求辞职，遭到阎锡山拒绝。 谷正伦又致电弟弟谷正纲，让他去找阎锡山斡旋，不久后，谷正伦接到谷正纲复电：“经请示阎院长，兄病可异地疗养，”谷正伦看完复电，不禁老泪纵横，。 12月5日，谷正伦率新闻处长蔡羾云，卫生处长贾智钦和卫士由101军的余启佑派一个连护送到昆明，住在他的老朋友杨池生家治病。 谷正伦在昆明待的时间并不长，因为他擅杀刘伯龙，引起蒋介石极大的不满，让保密局长毛人凤指示云南站长沈醉带人将谷正伦押往台湾。谷正伦闻讯后，在国民党云南省主席卢汉的保护下，飞往香港。 在香港呆了三个多月，谷正伦接到台湾发来的电报，命令一切滞留在香港的国民党军政人员必须到台湾。 紧接着，逃到台湾办公的国民政府“监察院”指责李宗仁留美不归，提议弹劾李宗仁，这时，谷家三兄弟中，谷正纲，谷正鼎早已到了台湾，于是谷正伦在1950年4月硬着头皮到了台湾，住在台北中山北路其六弟谷正鼎家中。 当时蒋介石已复职“总统”，得知谷正伦到来求见，立即召见。蒋介石对桂系是深恶痛绝的，此前先逃跑到台湾的保密局贵州站站长，为了要卸脱擅自逃跑的责任，就向蒋介石、毛人凤报告称谷正伦勾结桂系，要杀掉他们，再联系到刘伯龙被杀，因此，蒋介石认为谷正伦为讨好桂系而杀了他的亲信。 于是蒋介石在召见谷正伦时就问：“我把贵州交给你，贵州未打一枪就丢了，你们甚至临阵杀将，把我委派的人也杀了。” 谷正伦就把刘伯龙怎样的乱杀人，怎样专横跋扈不听命令，怎样不听省府安排，擅自乱下条子乱委师旅长的情况向蒋介石述说了一遍，并说刘伯龙不遵部署，不听命令，将派去接他部队的车辆，不按期到马场坪集结，而用这些车押运他的私货到龙里家中，还擅自吞并吃掉友邻部队。 至于所谓的讨好桂系的指责，谷正伦表示，白崇禧当时拥有重兵坐镇华中，贵州没有能打仗的兵，联络白崇禧是希望他能派兵支援，也是为了保住贵州的一种举措。 经过几次蒋介石的召见和查证以及谷正伦的辩解，蒋介石再也没有追究下去，谷正伦得免于处分。 国民党退到台湾以后，弹丸之地，僧多粥少，很多元老被退出了决策圈，蒋介石将这些元老安排进了“战略顾问委员会”，并宣布“调整文武、军、公职人员待遇，只定量配给生活必需品和发给津贴，除此以外不得有其它收入”。 谷正伦于1950年10月14日，被安排任命为“战略顾问”，实际上是顾而不问了，自此每月就和其它当了顾问的大员一样，拿一点按定量配给的生活必须品和顾问津贴过日子，而无其它事情可做了。 1952年10月，蒋介石下令实行军官假退除役制度，有国民党上将军衔的阎锡山，徐永昌、何健，林蔚、朱绍良等人，中将加上将衔及上将待遇的杨森，李品仙，钱大钧，俞济时等人，中将万耀煌，徐庭瑶，贺国光等人，和少将八十名，另外还有上校，中校，少校各级人员被宣布假退除役，谷正伦也名列其中，以中将衔退役。 1953年，缠磨谷正伦大半生的恶性胃病终转化为胃癌，当送到台北中心诊所时已不能治，于11月3日病死，终年六十三岁。谷正伦死后，蒋介石下令追赠陆军二级上将衔。 临终之前，谷正伦叮嘱其弟谷正纲二事：一是，死后墓碑上不写官衔；二是，谷正伦的独子谷同生远在美国读书，希望其弟谷正纲多加照应，设法接回台湾与夫人陈伯坚，使其母子团聚。 “谷氏三兄弟”中，谷正伦担任宪兵司令长达十年之久；谷正纲深受蒋介石和陈立夫、陈果夫的信任，是蒋介石、蒋经国逃台后的重要幕僚之一；谷正鼎借两位兄长的光，成为“CC系”骨干。“谷氏三兄弟”，在国民党内，曾属于“包子有肉不在褶上”的实权人物。
