太皇太后平日没有严重疾病。偶有不适，到温泉疗养一段时间，或用药，很快就能痊愈。自从康熙二十二年五台山之行，太皇太后再也没外出，可能健康状况不如从前。二十四年（1685年）八月二十九日凌晨，太皇太后突然中风，“右手伸展不直，语言不清”。这场病比较重。但由于治疗及时，病情很快好转。
康熙二十六年（1687年）十一月二十一日，“太皇太后圣体违和”。病情严重，康熙的文字中说过是“疹患骤作”，也说过是“旧症复发”。不论是什么病，总之一开始就很重，而且“一旬以内，渐觉沉笃，旦夕可虑”，康熙“益加恐惧”，“五内忧灼，莫知所措”。
为了挽救祖母的生命，他想尽了一切办法，做了所有他所能做的事。宫中御医是高水平的，可是“御医诊脉，皆云深可忧虑”。他又查阅医药文献，亲自调药，遍问方医，均回天无术。
康熙试图用好生之德，求得上天对祖母的眷顾和默佑，特于十一月二十七日，谕刑部：所有内外问刑衙门，除十恶死罪及贪官、光棍不赦外，其余已经奉旨监候死罪重犯，概行减等发落。
两天过去，太皇太后的病势非但不见好转，而且危象渐增。康熙在无计可施的情况下，搜索出多年前的一份记忆。那年大旱，他在宫中设坛祈祷苍天赐雨，长跪三昼夜，第四天，又步行到天坛虔诚祷告，“油云忽做，大雨如注”。于是心中升起一线希望，以为“精诚”可以感动上天，为了给祖母祈求永年，决定再亲临天坛致祭。
十二月初一日，早六时左右，康熙率诸王、贝勒、贝子、公等及文武官员，自乾清宫步行到天坛致祭，恭祈太皇太后转危为安。行礼过后，太常寺官员宣读康熙亲笔祝文。其词意恳切，感人肺腑，呼吁皇天，“伏恳悯念笃诚”，保佑祖母太皇太后病体痊愈，健康长寿；他情愿自己减寿，增加祖母的寿命。
康熙听读祝文，“涕泪交颐”。陪祀诸王、贝勒、贝子、公等及文武官员，无不感动涕泣。祭毕，康熙立即回慈宁宫侍候祖母。皇孙的虔诚，使祖母受到莫大安慰，由于心里高兴，“饮膳少加”。御医诊视，也说“脉息较前顿觉平和”。然而，精神作用引起的病情缓解，毕竟是暂时的，仅过一两天，又出现反复，这一次，康熙对苍天大失所望。他最“抱痛于心”的是，用自己的寿命换取祖母的延年都未能如愿，从此知道“天道幽远，难可期必”，再也不躬亲祈祷。这件事深深刻在他的心中，乃至30年后，重新提起，仍“流涕呜咽，不能自止”。
这位独断乾纲，敢于挑战恶势力，不曾被任何困难压倒的皇帝，面对要夺走祖母生命的病魔，毫无办法，呼天天不应，叫地地不灵，终日以泪洗面。他能做的，只有在病榻前尽孝，陪伴生命垂危的祖母心满意足地走完她人生的最后里程。
康熙最初几天还能抽空到乾清门听政，从二十九日起，已因祖母病情进一步加重，不便离开。
太皇太后是颗福星，她一卧病，孙男弟女全围上来照顾，二女儿阿图、儿媳皇太后、孙儿裕亲王福全、皇后佟佳氏等，不离左右。康熙从太皇太后违和第二天起，就夜以继日在祖母床边护理，检方调药，侍奉饮食，35昼夜衣不解带，食不甘味。祖母宁静休息时，他“隔幔静候，席地危坐”，一听到太皇太后的声息，立即到榻前，“凡有所需，手奉以进”。仅糜粥之类就备有30余种。只要太皇太后说想用什么、吃什么，竟“一呼即至”。原来，康熙想得十分周全，应有尽有。太皇太后备受感动，用手抚着皇孙的背，垂泪赞叹说：因为我的病，你“日夜焦劳，竭尽心思”，所有服用和饮食之类，无所不备。我实际不想吃什么，说想要什么，只不过借以支吾搪塞，“安慰汝（你）心”。谁知你都事先令人准备好，放在那儿。“如此竭诚体贴、肫肫（诚恳的样子）恳至，孝之至也。”唯愿天下后世，人人效法你，像你一样大孝。
同年十二月二十五日，半夜十二时左右，太皇太后病逝于慈宁宫，享年75岁。这位老人临终时留下遗诰，简要回顾了一生经历，不居功，无遗憾；对晚年生活甚为满意；对国家大事有所嘱托。原文主要部分如下：
予以薄德，幼承太祖高皇帝（努尔哈赤）登聘，获奉太宗文皇帝（皇太极），赞助内政，越既有年。不幸龙驭上宾，痛不欲生，誓以身殉。诸王大臣，以世祖皇帝方在冲龄，继承大统，保护靡托，合辞坚情，勉留此身。抚育教训，未尝少懈。十有九年，重遭不造，世祖皇帝崩逝。悲悼予怀，益无意人世，告天吁众，冀申初志。诸王大臣，复以今皇帝冲龄践祚，正须鞠育，恳请再四。予顾此藐孤，难忍捐弃，勉抑哀衷，相依岁月。
今皇帝至孝性成，诚切肫恳。视膳问安，朝夕罔间。备物尽志，无所不周。屡荐徽称，尊崇斯极。终始惟一，几三十年。予因兹敬养，遂使两世哀感之怀，大为宽释。且皇太后奉事勤恪，予心甚安。但念世际升平，皇帝纯孝，亘古所无，予正可诞膺福祉。奈年齿逾迈，时用自伤。顷当寝疾，皇帝躬省药饵，寝食捐废，步祷郊坛，竭诚呼吁。乃数尽难挽，遽至弥留。予寿七十有五，得复奉太宗文皇帝左右，愜予夙心，夫亦何憾。
今皇帝励精图治，爱育苍生，海宇乂安，兆姓乐业，天下臣民颂太平之庥者，功归启佑，予殁有荣施焉。惟是皇帝大孝性成，超越今古，恐过于悲痛。宜勉自节哀，以万几为重。中外文武群臣，恪恭奉职，勿负委任，以共承无疆之福。
其丧制，悉遵典礼，成服后三日，皇帝即行听政。其持服，依世祖皇帝遗诏，以日易月，二十七日而除。
太皇太后回顾充满苦辣酸甜的一生，口气平静，无怨无悔。虽先后遭夫死子丧的不幸，两次痛不欲生，但为了抚育幼年皇帝——顺治、康熙，她接受劝阻，“勉留此身”。康熙帝的至孝，抚平了她内心的创伤，宽释了她两世哀感之怀。国家进入升平岁月，皇帝纯孝，她正可尽享清福，无奈年迈数尽；到太宗皇帝身边去，是久怀的夙愿，没有遗憾。她知道皇帝“至孝性成”，恐过于悲哀，嘱咐康熙帝以国事为重，宜勉自节哀；文武群臣恪尽职守，勿负委任。
康熙并非不懂生老病死的道理，但感情上接受不了痛失祖母的打击，他悲痛欲绝，呼天抢地，哭无停声，饮食不入口，以致昏迷。从此，直到康熙老年，每当想起祖母，“念教育厚恩”，仍感“哀痛实难自禁”而痛哭流涕。
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