El longevo Roa Bárcena, tradicionalista, intervencionista y desde luego más conservador que Maximiliano —que era, con todo, un príncipe de ideas liberales—, acabó rompiendo con el Imperio, y la República triunfante lo perdonó, permitiéndole que se recluyera en su vida privada. Fue poeta en sordina y escribía con pulcritud. Publicó una interesante antología de sonetos, así como versiones de poesía latina e inglesa. Su traducción del byroniano Mazeppa merecería ser resucitada. Sus leyendas indias son estimables. Sus cuentos y narraciones se dejan leer con agrado. Sus biografías de Gorostiza y Pesado son excelentes. Su Catecismo de historia de México vale menos que su Ensayo de una historia anecdótica de México, y más que éste valen sus conmovedores Recuerdos de la invasión norteamericana. 

Desde la adolescencia se dedicó al comercio y comenzó a publicar a los 16 años en El Museo Mexicano poemas y narraciones. En 1853 se marchó a México ya como escritor y alternó el periodismo con su actividad como comerciante. Aún en Xalapa escribió “Ithamar”, poema bíblico, y tres años más tarde, a los 24 años, una de las primeras leyendas, Diana; este tipo de narración versificada constituía en aquel momento casi todo un género y contaba con enorme aceptación. En 1862 publicó sus Leyendas mexicanas que van desde la reconstrucción de mitos clásicos hasta la visión del ancestro indígena.

Aunque su erudición y el manejo del castellano, de las lenguas clásicas y del francés e inglés hacían suponer que se había educado en algún colegio europeo, todo lo aprendió sin salir del país, de manera autodidacta. Don Ignacio Montes de Oca y Obregón, su biógrafo, opina que “el estilo clásico era en él instintivo”.

En México, escribió para El Universal; de 1855 a 1858 colaboró en el periódico católico La Cruz y en 1858 en El Eco Nacional. A partir de 1865 escribió en La Sociedad y en 1869, invitado por Altamirano, en El Renacimiento. Muchos de estos escritos están firmados con el seudónimo de Antenor. Asistió a la tertulia de José Joaquín Pesado y mantuvo una amistad durante cuarenta años. Cuando la visita de José Zorrilla a México, en enero de 1855, Roa habló durante un banquete ofrecido por los escritores, y volvió a participar con un saludo poético a la partida del escritor, en el Tívoli de San Cosme.

En sus años maduros Roa Bárcena compartió la traducción con la creación: del latín, vertió a Horacio y Virgilio, del inglés a Byron y a Tennyson, y del alemán a Schiller.

Fue miembro distinguido del partido conservador y uno de los notables que en la asamblea constituida al efecto el 1 de junio de 1863 solicitó la intervención de Napoleón III y el envío de un emperador a México. Escribió una Oda salutatoria para recibir a Maximiliano y formó parte en 1865 de la Academia Imperial de Ciencias y Literatura; pero, al considerar que la política de Maximiliano no estaba totalmente de acuerdo con las posiciones conservadoras y se acercaba a las liberales, se alejó de todo compromiso con el régimen imperial antes de la caída de éste. Al término del imperio fue llamado —como los demás miembros de la asamblea de notables de 1863— a rendir cuentas, pero contó con la intercesión de su amigo don José de Teresa; a pesar de ello se le sentenció después a dos años de cárcel a partir de septiembre de 1867, que se redujo finalmente a unos meses.

Altamirano publicó algunas colaboraciones de Roa Bárcena en 1869, lo que quería decir que los liberales lo aceptaban y toleraban. En 1871 se ocupó de la administración de los bienes y negocios de la casa Viuda de José de Teresa e hijos, y al cerrarse ésta, en 1906, se dedicó por completo a la literatura. Murió dos años más tarde.

En 1878 fue tesorero de la Academia Mexicana de la Lengua, que dirigía Alejandro Arango y Escandón. Tuvo oportunidad de ver publicada casi toda su obra antes de morir y no sólo sus revistas, periódicos y libros individuales, sino que alcanzó a verlas recopiladas en forma de Obras completas. En 1859 publicó Poesías líricas y Catecismo elemental de geografía universal; en 1862, Catecismo elemental de la historia de México, Ensayo de una historia anecdótica de México en los tiempos anteriores a la conquista, Leyendas mexicanas, cuentos y baladas del norte de Europa y algunos otros ensayos poéticos;  en 1870, Compendio de historia profana y Novelas originales y traducidas; en 1876, Datos y apuntamientos para la biografía de Manuel Eduardo de Gorostiza; en 1878, Biografía de don José Joaquín Pesado; en 1883, Recuerdos de la invasión norteamericana (1846-1848) y Vasco Núñez de Balboa; en 1887, Acopio de sonetos castellanos con notas de un aficionado; en 1888, Últimas poesías líricas; en 1894, Antología de poetas mexicanos; en 1897, Cuentos originales y traducidos; en 1902, Biografías. En forma póstuma aparecieron Novelas cortas y artículos sueltos (1910) y el primer tomo, en edición a cargo de sus hijas, de Obras poéticas (1913).