屈桂庭赶到北京后，心里还是惴惴不安，心想治好了倒也罢了，治不好恐怕会惹祸上身。古代因为治疗不好病而被杀的太医也不在少数，正如前辈所说的，太医往往都是“有抄家，无封诰”的可怜虫。

由于屈桂庭经常帮庆亲王奕劻的家人看病，关系还算不错，到北京后他便先去见了奕劻，把自己的担忧给奕劻说了，奕劻说:“这次让你去给皇上看病，是军机大臣的共同保荐，不能不去。你只管去尽心看看，有无危险，可直言先告诉我，我再密奏太后。”

随后，奕劻便带着屈桂庭到正大光明殿去见慈禧太后和光绪。据屈桂庭的描述，当时光绪正面坐，慈禧太后坐在旁边，见屈桂庭到后，便问他如何诊法？屈桂庭说:“按西医规矩，皇上要宽衣露体，且听且看，然后才好诊治。”

得到慈禧太后的许可后，屈桂庭便对光绪进行“望闻问切”的常规检查。检查完后，屈桂庭认为光绪的病征主要有:常患遗泄（不能自控的遗精，可能是慢性肾炎引起），头痛，发热，脊骨痛，无胃口，腰部显是有病；此外，肺部不佳，似有痨症；面色苍白无血色，脉搏弱，心房亦弱。

屈桂庭的判断是，光绪的体质本来就不强壮，容易神经过敏，加以早年房事过度，腰病之生，由来已久。其身体禁不住刺激，神经稍受震动，或听到锣鼓响声，或受衣裤磨擦，或偶有性的刺激即行遗精，还不能经常吃补药，越吃遗精就越频繁。由此看来，光绪的病情是综合征，兼有肾炎、高血压、胃炎、肺痨等症，诸病齐发，极难救治。

随后，屈桂庭请示见光绪的尿样带回化验，并当场先开了两张药方，一为外敷，一为内服，并向慈禧太后奏明所开之方都是西药，可去外国医院或西药房配制，个人不便进药。屈桂庭估计是怕自己进药的话，万一发生类似明代的“红丸”事件，到时就说不清楚了。此后，屈桂庭便每日早晨入宫到诊一次。那些宫女们一看是屈桂庭来了，往往嬉笑着说:“外国大夫来了！”

光绪对中医并不信任，每次服中药前都要捧药详细检视。但是光绪对屈桂庭还不错，比较信任，对于屈桂庭食物营养选择的建议也大都遵行，用药也颇为有效。治疗数周后，光绪神志转清，呼吸渐入常态，病情也有所好转。据屈桂庭称，光绪临朝之后，甚至还能以书画自娱，屈桂庭见过光绪写字，还说皇上写字尤佳，相传是得力于帝师翁同龢之功云云。光绪病情的好转，当时内外相庆，人心渐安，宫中一时称为幸事。

但没过多久，慈禧太后又跑去干涉内务府大臣关于皇帝的进食之事，光绪本听从屈桂庭的建议合理进食，这下又被气得不行，当场把枕头扔到地上以示抗议。光绪临终前的一段时间，虽在重病中，但仍旧要每天清早前往仪銮殿给慈禧太后请安，然后随同到勤政殿临朝，这种生活对于病魔缠身的光绪来说实在是一种莫大的折磨。虽然使用西医疗法后，光绪的腰痛减少，遗精也有所减少，但化验其尿样仍有少许蛋白质，估计其腰病还是一大隐患。

正当屈桂庭给光绪正常治病有一个月后，某天光绪突然连呼腹疼，汗如雨下，捂着肚子在床上乱滚，连喊:“肚子痛的了不得！”当时正是非常之时，慈禧太后也病得快不行了，宫廷无主，乱如散沙。光绪这里无人管事，也没有御医，只有屈桂庭一位西医在床前。

屈桂庭当时对光绪病状的判断是:夜不能睡，便结，心急跳，神衰，面黑，舌黄黑，但最奇怪的则频呼肚痛，这和前期的病症似乎没有什么关系。屈桂庭当时也觉得心里打鼓，感觉里面有问题，但也不敢多言惹祸上身。当时他能做的，就是让让光绪躺在床上，以毛巾施行热敷而已。等到光绪疼痛稍缓，屈桂庭便匆匆辞去。这也是屈桂庭进宫最后一次为光绪看病，此后宫内情形和光绪病状，屈桂庭自称毫无所知，只听说庆亲王奕劻被召入宫，酌商择嗣继位的问题，没过多久，便听说光绪已在瀛台涵元殿驾崩了。屈桂庭后来自己也说，光绪之死实是个难解之迷，以至斧声烛影，人言人殊，至于怎么回事，他也说不清楚。他说的这些东西，也只能为研究者提供佐证而已。

1980年清西陵文物管理处在清理崇陵地宫时，发现光绪的遗体完整，体长一点六四米，无刃器伤痕，后来通过化验颈椎和头发，也没有发现中毒现象。也就是说，光绪可能是属于正常死亡，一些清史档案专家和医学专家的分析结论可能是正确的。当然，这仍旧不足以解释为什么光绪偏偏比慈禧早死一天，这种历史的巧合很难打消人们的疑问。