Trala Guerra civil española exíliase a Francia, a onde pasa en febreiro de 1939. Alí intérnano no campo de concentración de Saint Cyprien, se ben consegue saír grazas á presión de intelectuais franceses. O 23 de maio de 1939 embarca no Sinaia, en compañía doutros 1589 republicanos españois, cara México, onde botará tres anos. Octavio Paz (a quen xa coñecía) búscalles un posto a el e a Antonio Sánchez Barbudo (quen o acollera) na revista Taller que dirixía. Nela publica tres poemas agrupados baixo o rubro de El héroe, unha tradución de Charles Baudelaire e varias recensións de libros, entre elas un ensaio sobre a poesía de Rafael Alberti. Funda a revista Romance, na que colaboran os exiliados españois. En setembro de 1940 a editora, Ediapsa, expulsa aos redactores logo dun conflito con eles.
A mediados de 1941 embárcase cara a Buenos Aires, logo dunha breve estadía en Cuba. Alí espérano o seu pai, Rafael Dieste, Xosé Otero Espasandín, Arturo Cuadrado e Luís Seoane. Este último propón a publicación do seu primeiro poemario, Torres de amor á editorial Emecé e como lla negan vaise con Cuadrado e funda a Editorial Nova. Torres de amor publícase o 5 de decembro de 1942 con limiar de Rafael Dieste e ilustracións de Luis Seoane. Na capital arxentina recuperou a actividade política e exerceu como crítico de arte e tradutor do portugués.[3]
Lorenzo Varela, que frecuentaba o faladoiro do café Tortoni, funda e dirixe a revista De Mar a Mar (só sete números). Nela publica Duelo en tres cantos por la muerte de Miguel Hernández. Da nova revista, Correo Literario publícanse 40 números entre novembro de 1943 e setembro de 1945 e nela aparecen varios poemas, ensaios, notas críticas e reportaxes seus. Nesta revista comezan a publicar Julio Cortázar e Ernesto Sabato.
As primeiras producións de Lorenzo Varela en galego son Catro poemas pra catro grabados, no álbum María Pita e tres retratos medievais de Luís Seoane en 1944; os poemas foron musicados polo compositor Julián Bautista, que estreou en Ámsterdam. Antes escribira o poema "Éramos tres irmáns", que aparece no ano seguinte.
En 1954 publica o poemario Lonxe, no que cada un dos dez poemas leva unha ilustración de Luís Seoane. En 1960, cando traballaba como crítico de arte do xornal La Razón, conseguiu un permiso de seis meses para visitar España, pero a visita foi moi curta e só se sabe que Valentín Paz-Andrade lle ofreceu traballo na revista Industrias Pesqueras, que visitou o Museo do Prado e probabelmente Monterroso. Continuou na Arxentina contribuíndo en numerosas publicacións e na radio e adquirindo un prestixio intelectual que era ignorado en Galiza.
“
Mal ou ben, xa sabemos todos que somos un pobo de reis e de escravos, unha nación con idioma civilizador e ao mesmo tempo un país cuxa lingua está sendo somerxida desde hai séculos —como a súa propia riqueza potencial en todas as ordes— pola dominación dos de fóra e pola complicidade dos de dentro.
Lorenzo Varela volveu do exilio en 1976, un home desfeito: non publicou nin reeditou nada. Morreu en Madrid o 25 de novembro de 1978 e foi soterrado nunha tumba anónima no cemiterio da Almudena. Tres anos despois, os seus restos foron trasladados ao cemiterio de Fufín, en Monterroso.