在那之後，定西之戰失敗，擴廓帖木兒最終向北逃到沙漠地區。
皇上曾經親自寫詔書講述劉基的功績，並且召劉基回京城，賞賜非常豐厚。
追封他的祖父為永嘉郡公。
洪武三年，朝廷授予劉基弘文館學士的職位，封其為誠意伯。
四年，皇帝下令讓他回歸鄉裡。
當初，劉基對皇上說：“甌、括之間有塊空地，名叫談洋，靠近福建的三魁。元末刁民背著官府販賣私鹽，於是裹挾方國珍之類的賊寇引發禍亂，多年來，百姓遭受他們的殘害，到現在遺留的習俗還沒有改變。應該設置巡檢司來鎮守這個地方。”
皇上聽從了他的建議。
等到設立巡檢司的時候，百姓認為他們的土地屬於溫州，實際上是百姓的產業。如果不是空地，他堅決不給。
恰好茗洋的逃兵叛亂，當地的官員隱瞞了這件事，沒有及時上報。
劉基讓長子劉璉前往京城，直接到皇上麵前上奏這件事。
當時胡惟庸擔任左丞相，掌管中書省事務，與劉基有舊怨，因為劉璉沒有先報告中書省，就很生氣。
等到刑部把劉基逮捕到京城，那些平時與劉基有仇的官吏於是告發劉基，說他起初想把談洋作為自己的墓地，當地百姓不同意，所以他建議設置巡檢司，實際上是想驅逐百姓從而奪取那塊土地。
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胡惟庸把這件事詳細報告給了皇上，皇上念及劉基是功勳舊臣，赦免了他的罪行，不再追究，隻是下令剝奪了他的俸祿。
中書省、六部還想把劉璉送進監獄，皇上當時已經下令讓劉璉回去了，最終不再過問此事。
劉基於是入朝，自己承認過錯並謝罪，於是留在了京城。
在此之前，楊憲失敗後，汪廣洋擔任丞相，沒多久，汪廣洋被貶到廣東，於是任命胡惟庸為丞相。
劉基憂憤不已，曾經對人說：“如果我的話沒有應驗，那就是百姓的福氣了。假如我的話應驗了，那老百姓可怎麼辦呢？”
沒過多久，就生了病。
洪武八年正月，胡惟庸帶著醫生前來探病。
劉基喝了藥以後，就感覺有東西堵在肚子裡，從此以後病情就越來越嚴重了。
三月，皇上因為劉基久病，命令給驛站馬車，派使者護送他回鄉，還親自寫文章賜給他。
大意是：“爾基，是括蒼奇士。他是傑出的人才，偉大的人物，天下人都知道他、聽聞他。當元朝末年，群雄並起，誰能分辨出誰是英雄誰是奸雄，隻有你能仰頭觀察天象。皇帝俯身視察，獨自決斷沒有疑慮，劉基從千裡之外前來跟隨，他的言論和計策都被采用，天下已經平定之後，皇帝按照功勞大小進行賞賜，特地加封顯赫的爵位，使他美名流傳，仍然賜他回歸故鄉，希望他永遠長壽幸福。哪裡想到災禍產生於鄉裡，觸犯了國家的法律，因為他是勳臣舊交而被看重，皇上依從奏議的奏章對他進行處罰，所以隻是削奪他的俸祿而不削奪他的名位，這是國家的政治體製，不得不這樣啊。你不申辯，就跑到朝廷來，不是善於自己處世的人，怎麼能做到這樣呢？現在你年事已高，疾病日漸侵蝕身體，筋骨日益衰退，長久客居京城官邸，朕很是憐憫你。禽鳥生長在叢林之中，羽翼長成後就飛走了，有時回望舊巢，還必定會盤旋飛翔，感情不能抑製，何況對於人呢？你既然病得很重，可以馬上返回故鄉，以此安享晚年，這樣也許能符合我優待功臣舊臣的心意。”
劉基在家中待了一個月就去世了，享年六十五歲。
皇上為他的死感到痛心，賜給他的葬禮錢物非常豐厚。
劉基在去世前的幾天，把自己所收藏的有關天文的書籍交給劉璉，讓他在服喪期滿後把這些書進獻給朝廷，並且告誡他說：“不要讓後代學習天文方麵的知識。”
又對次子仲璟說：“我想要上奏遺表，可惜已經來不及了。而且我想勸皇上修養德行、減少刑罰，向天祈求長久的國運。治理政事應當寬嚴並濟，天下的各個重要地方，應當使它們與京城形勢相連。我死後，如果皇上問起我的遺言，應當把這些話秘密上奏給他。”
劉基為人剛毅，胸懷慷慨，有遠大的節操。每當談論天下大事，都會直言是非，沒有絲毫的迂回婉轉。
皇上察覺到他的忠誠，把他當作心腹委以重任。
劉基也自認為得到了非常難得的知遇之恩，所以知道的事情沒有不說的，所說的話沒有不被采用的，在緊急危難的時候，他的計謀策略馬上就能製定好，外人沒有誰能看出來這些計謀策略是如何製定的。
劉基屢次輔助朱元璋成就大功，每當朱元璋上朝稱讚他時，劉基總是謙遜地回避。
在家閒居的時候隻是喝酒下棋，遇到天象有異常變化，就會接連多日不快樂。
他所著的有《鬱離子》十卷、《複瓿集》二十四卷、《寫情集》七卷、《犁眉公集》五卷，這些著作一起在世間流傳。
大明太祖聖神文武欽明啟運俊德成功統天大孝高皇帝實錄卷之九十九
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