Durante la liberación de Francia, Zyromski se unió al movimiento de resistencia del Frente Nacional. Tras el congreso de la SFIO para firmar la Carta de Unidad propuesta por el PCF, se unió al PCF. Obtuvo su primer mandato electoral en 1946 como Consejero de la República para el departamento de Lot-et-Garrone, que mantendría durante dos años, no concurriendo a la reelección en 1948. Dentro del PCF, Zyromski mostró una independencia sorprendentemente tolerada incluso cuando, en 1959, firmó una tribuna en la que criticaba la falta de democracia interna dentro del partido. Después de la invasión de Checoslovaquia en 1968
, sin embargo, detuvo todas las actividades dentro del partido. Tras la muerte de su esposa en 1962, se mudó a Melun, donde murió en 1975.