Im Zuge der Hundert-Blumen-Bewegung, bei der die Kommunistische Partei Mitte der 1950er-Jahre zu offener Kritik aufgefordert hatte, äußerte er sich offen zu Missständen im Land.
Doch bald galt er als "unerwünschtes Element" und wurde strafversetzt. Während der Kulturrevolution der 1960er Jahre musste Fang Lizhi zur Umerziehung in einer Kohlenmine arbeiten.
Nach seiner Rückkehr in die Forschung wandte er sich vor allem der Kosmologie zu. Er stieg bis zum Vizepräsidenten der Universität für Wissenschaft und Technik auf.
1989 flohen Fang Lizhi und seine Frau in die USA
Nach dem Massaker auf dem Platz des himmlischen Friedens 1989 galten Fang Lizhi und seine Frau als Anführer der Demonstrationen. Beide flohen vor der Verhaftung in die US-Botschaft in Peking, wo sie mehr als ein Jahr ausharrten, bis sie endlich in die USA ausreisen durften.
Selbst während der Zeit in der Botschaft veröffentlichte Fang Lizhi mehrere Fachartikel. Er beschäftigte sich mit Galaxienhaufen und den ersten Strahlungsquellen im Universum und hat eines der populärsten chinesischen Bücher über Kosmologie geschrieben.
Auch als Professor in Arizona übte er großen Einfluss auf die chinesische Wissenschaft aus: Denn viele junge Menschen aus seinem Heimatland studierten bei ihm – und er ermutigte sie, weiter für demokratische Reformen zu kämpfen.
Fang Lizhi ist 2012 mit 76 Jahren in Tucson gestorben.