抗日战争全面爆发后，他与三弟先后流亡香港。民国32年春辗转到达桂林，临时建立家具装饰公司。翌年，在全国漫画联展中，他所创作的讽刺国民党官僚贪污军购丑行的《窈窕淑兵》得到好评。民国34年至重庆筹办中国美术工厂。这一时期他创作的《西游漫记》，对国民党的黑暗统治作了辛辣的讽刺，在民国35年展出时轰动了山城，但遭到国民党当局禁展。他还创作了相当数量的讽刺画，暴露社会种种黑暗现象，如《除蝇图》(“小的拍一记，大的让它飞”)、《宋子文招财进宝》等。后来汇编成《光宇讽柬画集》出版。民国37年在担任香港进步的人间画会会长期间，他创作并发表了《水浒人物志》插图绣像。

　　讽刺帝国主义的《望求老丈把冤伸》、《三个渔翁》，讽刺蒋介石的《山居图》，讽刺汪精卫的《政圣图》，讽刺胡汉民的《岁寒清供图》以及《各梦一半》、《外交之现象》、《吞款图》、《金刚怒目，菩萨低眉》等都是他政治讽刺画的代表佳作。他以犀利的笔锋，把那些“大人先生”们钉在耻辱柱上公开示众。在艺术上，他将装饰规律和夸张手法成功结合，形成别具一格的漫画风格，在中国漫画界开创了功力深厚的装饰画派。３０年代在《时代漫画》等刊物连载的《民间情歌》插图（后于１９３５年结集为《民间情歌画集》）和连环画《林冲》，都是这种装饰画风的成功运用。虽不属于漫画范围，但由于在上述重要的漫画刊物上长期连载，对倡导装饰画派的漫画创作有着不容忽视的巨大影响。

　　1950年初，张光宇毅然回到北京，先后任北京中央美术学院、中央工艺美术学院教授，从事装饰美术教学与传统工艺美术研究。曾当选为中国美术家协会理事。平日教学任务虽然繁重，但创作从未间断。《张光宇黑白插图集》就是他这个时期优秀作品的结晶。晚年创作设计的动画影片《大闹天宫》赢得了世界声誉。1964年逝世，终年64岁。