The Rambam writes in Malachim 10:2:
ואינו בא לא לטמא הטהור. ולא לטהר הטמא. ולא לפסול אנשים שהם בחזקת כשרות. ולא להכשיר מי שהוחזקו פסולין. אלא לשום שלום בעולם.
[Eliyahu] is not coming to make impure the pure nor purify the impure, nor disqualify those who are presumed valid, nor validate those who are presumed invalid, only to make peace in the world.
He then goes on to say in 10:3:
ובני לוי מטהר תחילה ואומר זה מיוחס כהן וזה מיוחס לוי. ודוחה את שאינן מיוחסין לישראל. הרי הוא אומר ויאמר התרשתא להם וגו' עד עמוד כהן לאורים ולתומים. הנה למדת שברוח הקודש מייחסין המוחזקין ומודיעין המיוחס. ואינו מייחס ישראל אלא לשבטיהם. שמודיע שזה משבט פלוני וזה משבט פלוני. אבל אינו אומר על שהן בחזקת כשרות זה ממזר וזה עבד שהדין הוא שמשפחה שנטמעה נטמעה
Levites will be purified [by Moshiach] first and he will say this one is a Kohen, this one is a Levi and the remainder will be Israelites ... And he will identify Israelites only according to their tribes to inform that this one is from this tribe and this is from this tribe, but he will not say about those that are presumed Kosher that this one is a Mamzer and this one is a slave, because the law is that family that was buried remains buried.
Putting those two together, it would seem there is no point at which any Jews that have completely assimilated will be brought back, even if they have a direct line of Jewish mothers.
Does the rule of משפחה שנטמעה נטמעה apply there as well? Any decedents are treated as non-Jews in perpetuity?