Согласно «Греческим актам», на общем собрании греческой делегации 3 июня точка зрения патриарха была принята уже без спора, однако с ней остались не согласны Марк Евгеник, Ираклийский митрополит Антоний, Ставропольский митрополит Исаия и Анхиальский митрополит Софроний. Судя по сохранившимся источникам, исследователи сделали вывод, что Марк Евгеник уже не участвовал в обсуждении вопросов, которые после этого были вынесены на повестку дня, – о судьбе умерших не в тяжких грехах, но и не в святости, об объёме привилегий Римского папы и о времени пресуществления Святых Даров. 5 июля декрет об объединении церквей был подписан сначала греками, потом папой Римским и западными делегатами. Из всей византийской делегации только Марк Евгеник и покинувший к тому времени город Ставропольский митрополит Исаия не подписали документ. На следующий день состоялась праздничная месса, на которой декрет был оглашён и одобрен по очереди всеми участниками Собора, сначала папой Римским и латинскими прелатами, потом императором и греками. На соборном заседании 14 июля папа Римский Евгений IV предложил грекам вопросы о том, как они собираются поступить с отказавшимся принять соборное решение Марком Евгеником, о необходимости поставить нового патриарха и о практике разводов, недопустимых в латинской церкви и приемлемых в греческой; к этим же вопросам папа Римский не раз возвращался и позже. Император отказался от идеи судить Марка Евгеника на Соборе, но обещал принять меры против него после возвращения в Константинополь в том случае, если Эфесский митрополит по-прежнему будет не согласен с решениями Собора. Согласно Андрею Хрисовергу, Марк Евгеник обещал принять соборные решения после поставления нового патриарха. 21 июля греческие делегаты начали отъезжать в Венецию. Марк Евгеник покинул Флоренцию 26 августа вместе с императором. 19 октября 1440 г. греческая делегация отплыла в обратный путь и прибыла в Константинополь 1 февраля 1441 г. Когда в апреле 1440 г. встал вопрос о выдвижении кандидатов на Константинопольский патриарший престол, Марк Евгеник отказался войти в их число. Едва в мае новым патриархом был избран сторонник унии Митрофан, как Марк Евгеник тайком удалился из столицы и прибыл в свою Эфесскую епархию, находившуюся на принадлежавшей туркам территории. Там он посетил пришедшие в упадок храмы, в том числе митрополичий собор, однако из-за противодействия турецких властей решил удалиться на Афон. По пути остановился на острове Лемнос, где византийские власти его задержали и заключили в крепости Мудрос. Спустя два года, в июле 1442 г., Марк Евгеник стал свидетелем осады острова турецким флотом. 4 августа Марк Евгеник был освобождён – как полагают исследователи, по решению находившегося тогда на острове брата императора Константина Палеолога (впоследствии император Константин XI). После этого Марк Евгеник отправился в Константинополь, где провёл последние годы своей жизни. По словам Иосифа Мефонского (Иоанна Плусиадена), Марк Евгеник по приказу императора принял участие в дискуссиях с посланным папой Римским в Константинополь «епископом Короны», под которым, как полагают исследователи, подразумевался бывший тогда епископом Кортоны Бартоломео Лапаччи, впоследствии действительно перемещённый на кафедру Короны.