1928年1月，托洛茨基被流放到中亚哈萨克斯坦的阿拉木图。在流放所，托洛茨基并没有停止他的活动。他不仅同全国各地的余党进行频繁的通信，给他们出谋划策，进行遥控指挥，同时还加紧撰写著作，起草了几十万言的《共产国际纲领草案(对基本原理的批判)》，继续攻击联共(布)和共产国际。此时的托洛茨基派已从反对派完全变成了“反苏维埃组织”，成了"敌视无产阶级专政的组织"。因此，1929年1月20日苏联政府决定将托洛茨基驱逐出境。1932年2月又剥夺了他的苏联公民权。托洛茨基被驱逐出国后，先后流亡土耳其的普林基波岛、法国和挪威等地，最后定居墨西哥。

    流亡期间，托洛茨基受到各进步团体的隆重欢迎。在此期间，托洛茨基一直进行着反斯大林主义的活动。他写了大量著作反对斯大林和苏联，坚持和宣传他的《不断革命论》。

    在西班牙内战期间，他支持无政府主义者，遭到了斯大林主义者的仇视。希特勒在德国登台后，第三国际不顾托洛茨基自1930年以来不断的警告，大大低估纳粹党的危险性，同时拒绝社会民主党建立统一战线对抗纳粹，结果使德国工人阶级的组织——长期处于国内第一大党地位的德国共产党毫无抵抗地被粉綷，并使法西斯势力横行十余年。

    在墨西哥居住期间，托洛茨基表示不会干预和评论墨西哥内政，但在国际及苏联问题，他却加紧开展了政治活动。他把建立托派第四国际作为他一生中最重要的工作之一，他发动了一场组织成立第四国际的运动。1938年9月3日，30多名来自10个国家的托派代表在巴黎开会成立了第四国际(世界社会革命党)以反对之前的第三国际。

    1937年 1月23日至30日，苏联最高人民法庭开庭审讯所谓 “托洛茨基反苏案”，13名“托派份子”被判处死刑—枪决。而托洛茨基及其儿子被作为“人民公敌”被指控为各种旨在颠覆苏联政府的阴谋、破坏、暗杀活动的主谋和指使者。 1938年3月，莫斯科又宣判,托洛茨基同希特勒、日本勾结，而且还与英国、波兰政府达成卖国协议;同时被指控暗杀基洛夫和企图谋害斯大林等人，又指控其谋害高尔基等人。就这样，托洛茨基被足足三次缺席判处了死刑。

    第二次世界大战期间，托洛茨基和斯大林都认为战后将掀起革命高潮，为争夺对革命的领导权，两方加紧斗争。苏联情报部门策划了暗杀行动，在苏联内务部，从1931年起就成立了一个专门负责暗杀托洛茨基的小组。1940年8月20日，托洛茨基在墨西哥遇害身亡。 随着档案的披露，证明斯大林对这次暗杀行动负责。

    在此后，托派主义并没有随之消亡，在各个国家或多或少都有其追随者，尤法共为甚。更重要的是，今天在斯大林体制崩溃和苏联瓦解后的国际社会主义运动衰退的低潮期中，托派主义成为了一个新的突出反抗全球性政治倒退的一个方向，具有别的任何主义不可代替的功能，逐步为各地共运组织所重新认识和理解。对于当代的世界，更具有很多的启发性和前瞻性，对其思想的重新解读近年来也渐渐被人们所关注。

    1938年，他在墨西哥与支持者创建了第四国际，即世界社会主义革命党，与斯大林的共产国际(第三国际)对抗，但其在流亡期间仍不断为斯大林对他国的侵略进行辩护。他先是住在墨西哥左翼画家迪亚哥·利弗拉和芙烈达·卡萝夫妇的家中。因为和芙烈达有染而搬出，另找了一个附近的房子居住，其间躲过多次暗杀。1940年，在家中被他当作朋友的苏联情报单位特务拉蒙·麦卡德(Ramón Mercader)用冰斧杀害。