由於長期為革命奔波,孫中山積勞成疾,得了肝癌。加上這次北上,長途跋涉,操勞不息,使病情加重。到了北京後,段祺瑞又以善後會議與孫中山倡導的國民會議相對抗,激起孫的憤怒,因而也使其病情更為惡化。到北京僅五天,孫中山就不得不住進協和醫院進行治療。
孫中山住院後,醫生就根據過去的病情與現在的危急情況,建議開刀。經宋慶齡勸說,孫中山答應做手術。
1925年1月25日,實施開刀手術,醫生檢查全肝,發現癌細胞已四處蔓延,無法割治。
2月12日,張靜江見西醫治療效果不大,建議改用中醫。宋慶齡、孫科及周圍的人都請孫中山改用中醫。孫認為在協和醫院吃中藥是不可以的,如果必用中醫,只能遷出醫院。18日,孫自協和醫院移居鐵獅子胡同行轅,由名中醫陸仲安診視。
延至20日,孫中山的病情加重,醫生認為回天乏術,不如趁他還清醒,請示遺言。於是隨孫服侍諸人便推汪精衛、孫科(孫中山長子)、宋子文(妻弟)、孔祥熙(連襟)四人為代表請示孫。
汪精衛以委婉的語氣對孫說:「當先生住進協和醫院時,同志們都責備我們,為什麼不請先生留下一點教誨,以資遵循。先生如果早日康癒,這些教誨也是我們的典範。先生雖有力量抵抗病魔,我們也願意替先生分憂,今天先生精神頗好,應該留下一些教誨,讓同志們受用。」
孫中山聽後,閉上眼睛沉默了一會,然後睜開眼睛鄭重地說:「如果我的病痊癒,我要說的話很多,待我先赴溫泉休養,靜靜地想一想,以後再講給人們聽,萬一我死了,就由你們去做吧。」
汪精衛等人再請孫中山,說國民黨正處於關鍵時期,如果黨的領袖沒有一個指導方針,大家很難有所抉擇。孫中山沉默了很久,才說:「我死之後,這些敵人不會放過你們的,他們或許使用其他方法使你們軟化,前途危險,我不說也好,因為如此你們較容易應付未來的環境。」孫中山歇了一會兒,又說:「我著的書不是很多嗎?各同志可以好好唸唸。」
汪精衛答道:「我們還是請求先生留幾句話下來。」孫說:「你們要我說些什麼?有沒有替我考慮?」汪說:「我們已經預備了一份稿子,請先生核定,現在我念給先生聽。」孫中山睜開眼睛說:「好,就念給我聽吧。」
於是,汪精衛就把草擬好的稿子念給孫中山聽。第一篇是政治遺囑,內稱「現在革命尚未成功,凡我同志,務須依照余所著《建國方略》、《建國大綱》、《三民主義》及《第一次全國代表大會宣言》繼續努力,以求貫徹」等等。第二篇是家事遺囑,內容是:「全因盡瘁國事,不置家產。其所遺之書籍、衣物、住宅等,一切均付吾妻慶齡以為紀念。余之兒女已長成,能自立,望各自愛,以繼余志。此囑。」
這兩篇遺囑,孫中山都感到滿意,汪精衛本想取筆墨以請孫中山簽字。這時,宋慶齡在房外哭得很厲害。孫聽到哭聲,對汪說:「你先收好,我還不至於就死,改天再簽字吧!」
3月11日,孫中山病情加重,但神志尚清醒,自知將不久於人世,乃對等候在病床邊的親屬和汪精衛等人說:「我現在要和你們分別了,把前次預備的兩張稿子拿來,我簽字。」汪遂把遺囑稿和墨水筆呈上,孫吃力地在遺囑上簽上自己的名字。隨後由親屬宋慶齡、孫科及張靜江、吳稚暉、汪精衛、宋子文、孔祥熙、戴恩賽、邵元沖、戴季陶、鄒魯、陳友仁、何香凝依次簽字為證明人,汪精衛署筆記者。
次日上午9時,孫中山溘然長逝。