หลังกระทำญัตติกรรมเข้าคณะธรรมยุติกานิกายแล้ว ท่านได้จำพรรษาอยู่ที่จังหวัดอุดรธานีเป็นเวลา 8 ปี จากนั้นได้เดินธุดงค์ตาม ท่านพระอาจารย์หลวงปู่มั่น ภูริทตฺโต ไปปฏิบัติธรรมในสถานที่ต่างๆ ท่านออกเดินทางทุกปี และได้สมบุกสมบันไปแทบทุกภาคของประเทศ นอกจากนี้ ท่านยังได้เคยเดินธุดงค์ร่วมกับ หลวงปู่ฝั้น อาจาโร หลวงปู่แหวน สุจิณฺโณ หลวงปู่ตื้อ อจลธมฺโม หลวงปู่ชอบ ฐานสโม เป็นเวลารวมกันหลายปีอีกด้วย

ท่านได้สร้างบารมีอยู่ในป่าเขาเป็นเวลายาวนาน มีประสบการณ์มากมายเกี่ยวกับสัตว์ป่าทั้งหลาย เช่น สิง ค่าง ช้าง เสือ เวลาท่านนึกถึงอะไร สิ่งนั้นมักจะมาตามความรำพึงนึกคิดเสมอ เช่น นึกถึงช้าง ว่าหายหน้าไปไหนนานไม่ผ่านมาทางนี้เลย พอตกกลางคืนดึกๆ ช้างก็จะมาหาจริงๆ และ เดินตรงมายังกุฏิที่ท่านพักอยู่ พอให้ท่านทราบว่าเขามาหาแล้ว ช้างก็จะกลับเข้าป่าไป เวลาที่ท่านนึกถึงเสือ ก็เช่นกัน นึกถึงตอนกลางวันตกกลางคืนเสือก็มาเพ่นพ่านภายในวัดบริเวณที่ท่านพักอยู่

คุณหมออวย เกตุสิงห์ เขียนไว้ในประวัติอาพาธ ซึ่งเป็นภาคผนวกของหนังสือ อนาลโยวาท ว่า เวลาท่านไม่สบายอยู่ในป่าเขา มักจะไม่ใช้หยูกยาอะไรเลย จะใช้แต่ธรรมโอสถ ซึ่งได้ผลทั้งทางร่างกายและจิตใจไปพร้อมๆ กัน ท่านเคยระงับไข้ด้วยวิธีภาวนามาหลายครั้ง จนเป็นที่มั่นใจต่อการพิจารณาเวลาไม่สบาย

ท่านพระอาจารย์หลวงตามหาบัว เล่าถึง หลวงปู่ขาว ในหนังสือ "ปฏิปทาของพระธุดงค์กรรมฐานสายพระอาจารย์หลวงปู่มั่น ภูริทตฺโต" ว่าหลวงปู่ขาว ได้บรรลุธรรมชั้นสุดยอดในราวพรรษาที่ 16-17 ในสถานที่ซึ่งมีนามว่าโหล่งขอด แห่งอำเภอพร้าว จังหวัดเชียงใหม่ โดยได้เขียนเล่าไว้ว่า "เย็นวันหนึ่ง เมื่อปัดกวาดเสร็จ หลวงปู่ขาว ออกจากที่พักไปสรงน้ำ ได้เห็นข้าวในไร่ชาวเขา กำลังสุกเหลืองอร่าม ทำให้เกิดปัญหาขึ้นมาในขณะนั้นว่า ข้าวมันงอกขึ้นมาเพราะมีอะไรเป็นเชื้อพาให้เกิด ใจที่พาให้เกิดตายอยู่ไม่หยุด ก็น่าจะมีอะไรเป็นเชื้ออยู่ภายในเช่นเดียวกันกับเมล็ดข้าว เชื้อนั้น ถ้าไม่ถูกทำลายเสียที่ใจให้สิ้นไป จะต้องพาให้เกิดตายอยู่ไม่หยุด ก็แล้วอะไรเป็นเชื้อของใจเล่า ถ้าไม่ใช่กิเลสอวิชชา ตัณหาอุปาทาน ท่านคิดทบทวนไปมา โดยถืออวิชชาเป็นเป้าหมายแห่งการวิพากษ์วิจารณ์ พิจารณาย้อนหน้าถอยหลัง อนุโลมปฏิโลมด้วยความสนใจอยากรู้ตัวจริงแห่งอวิชชา นับแต่หัวค่ำจนดึกไม่ลดละการพิจารณาระหว่าง อวิชชา กับ ใจ จวนสว่างจึงตัดสินใจกันลงได้ด้วยปัญญา อวิชชาขาดกระเด็นออกจากใจไม่มีอะไรเหลือ การพิจารณาข้าว ก็มายุติกันที่ข้าวสุก หมดการงอกอีกต่อไป การพิจารณาจิต ก็มาหยุดกันที่ อวิชชาดับ กลายเป็นจิตสุกขึ้นมา เช่นเดียวกับ ข้าวสุก จิตหมดการก่อกำเนิดเกิดในภพต่างๆ อย่างประจักษ์ใจ สิ่งที่เหลือให้ชมอย่างสมใจ คือ ความบริสุทธิ์แห่งจิตล้วน ๆ ในกระท่อมกลางเขา มีชาวป่าเป็นอุปัฏฐากดูแล ขณะที่จิตผ่านดงหนาป่ากิเลสวัฏฏ์ไปได้ แล้วเกิดความอัศจรรย์อยู่คนเดียวตอนสว่าง พระอาทิตย์ก็เริ่มสว่างบนฟ้า ใจก็เริ่มสว่างจากอวิชชาขึ้นสู่ธรรมอัศจรรย์ถึงวิมุตติหลุดพ้นในเวลาเดียว กันกับพระอาทิตย์อุทัย ช่างเป็นฤกษ์งามยามวิเศษเสียจริง

ท่านได้ธุดงค์จาริกไปตามถิ่นต่าง ๆ จนในที่สุดก็มาพำนักจำพรรษาอยู่ที่ วัดถ้ำกลองเพล อำเภอเมือง จังหวัดหนองบัวลำภู เมื่อ พ.ศ. 2501 จวบจนมรณภาพ เมื่อวันที่ 16 พฤษภาคมพ.ศ. 2526