1924年秋，冯玉祥邀孙中山北上，共商南北和平统一大计，孙中山欣然同意。不过他一到北京就病倒了。

刚到北京时，孙中山住在北京饭店，许多医生被请来为其治病。1925年1月，协和医院 对孙中山的病情做出明确诊断：肝脓肿转为肝癌晚期。26日，孙中山入住协和医院，当日即施行手术。据《哀思录·总理葬事筹备委员会关于孙中山病状经过情形报告》（1925年）载：

至二十六日上午，协和医院外科医士复往诊治，知形势益恶，决为危殆，当经商之宋夫人及左右，亦不能决，最后及迳请先生自决，先生慨然允之。由是先生遂于是日下午三时，以担架由北京饭店移入协和医院施行手术。手术后移入三百零一号病室。

孙中山生病后，宋庆龄日夜守护床前，明显消瘦下来。2月9日，廖仲恺夫人何香凝闻讯，千里迢迢赶来襄助宋庆龄，使孙氏夫妇在身心上都得到了极大的安慰。

沉疴在身的孙中山是一个配合医生的病人，表现出高度的耐心，强忍腹部剧痛，对每一个大夫微笑示意；他还是一个顾念妻子的夫君，据上海《民国日报》1925年2月7日报道：“是日，先生安慰宋氏谓：余诚病，医者亦诚无如余此病何！但余所恃以支持此身者，夙昔即不完全恃医，而恃余自身之勇气。余深信余之勇气必终战胜此病，决无危险。”

弥留之际：“我之所有即汝之所有”

2月3日，医生将病症真情告诉孙中山，“孙先生听之甚为安静，而精神倍增勇敢”。

6日，协和医院开始用镭锭治疗，以减轻孙中山的病痛。18日，镭锭治疗四十余小时仍无效果，西医断为绝望。“先生以在院既受西医诊视，而阴服中药，是不以诚待人也，坚主出院始服中药，乃决议出院，迁居行馆”。是日，孙中山自协和医院移往铁狮子胡同23号行辕。

他的侍从副官李荣在《总理病前后》记录下了那些让人心酸的瞬间。3月11日下午四时三刻，孙中山呼唤长孙阿平（孙科之长子）到床前，“总理紧握其手抚之曰：‘乃公病剧，小子毋拢我，待病瘥当偕汝出游’。”

孩子出门后，孙中山可能是实在痛楚难当，唤来侍从李荣和马湘，“命荣紧抱其头部，马湘捧其双足，将全身提放地下。夫人闻言，以英语问总理曰：‘亲爱的，汝要如何？’总理说：‘我要在地上一睡。’夫人答：‘地下冰冷睡不得的。’总理说：‘我不怕冷，最好有冰更妙。’夫人闻言，侧面垂泪，悲怆不已。总理说：‘达龄（亲爱的），汝不用悲哀，我之所有即汝所有。’夫人答：‘我一切都不爱，爱者惟汝而已。’言时哽咽，微顿其足。总理答：‘此即难言。’夫人益悲，泪如雨下。”

3月12日，“晨一时，即噤口不能言。四时三十分，仅呼‘达龄’一声，六时三十分，又呼‘精卫’一声。延至上午九时三十分，一代伟人，魂归天国。”

据何香凝回忆，孙中山病情恶化时，特地把何香凝喊来，把宋庆龄托付给她，千叮咛万嘱咐地交待：他死后要“善视孙夫人”，“弗以其夫人无产而轻视”，说着说着，舌头硬了，话也讲不清楚了。

孙中山由泪流满面的宋庆龄托着手，在三个遗嘱文件上签了字。其中两份遗嘱分别是著名的政治遗嘱“余致力国民革命……”，和致苏联的遗书。另一份是家事遗嘱：