孫中山到北京後，病情迅速惡化，盡管醫生一再叮囑他不要會客，應靜心修養，但是，為了中國人民的解放事業，他在病榻上仍然堅持工作，真正做到了鞠躬盡瘁。
1925 年1 月26 日，孫中山住進了協和醫院，接受外科手術。
手術後發現，孫中山得了肝癌。
2 月18 日，孫中山離開協和醫院，住進鐵獅子胡同5 號。
他接受宋慶齡、孫科和同誌們的建議，改用中醫治療，也不見有什麽起色。人們輪著班看護他，宋慶齡更是不分晝夜地守在他床邊。
當時，很多同誌都來看望他，來的人越多，孫中山心裏越不安。他總是說：“你們都到北京來幹什麽？太興師動眾了。”
自孫中山病情轉劇後，馮玉祥更加惦念，曾於2 月27 日派其夫人李德全持他的親筆函來京問候孫中山。
3 月11 日上午，大家感覺孫先生的病勢逐漸危殆，就把事先由汪精衛寫好的遺囑拿到孫先生麵前。當時宋慶齡、何香凝、孫科、汪精衛等全環繞在病榻周圍，請孫先生簽字。
汪精衛從懷中拿出遺囑草稿，孫中山女婿戴恩賽摘下自來水筆遞給宋子文，宋子文傳給宋慶齡，宋慶齡送到孫中山右手上。孫中山的右手抖動得很厲害，宋慶齡就托著他的右手腕，逐一簽了字。留給國民黨同誌的遺囑是這樣的：餘致力於國民革命凡四十年，其目的在求中國之自由平等。積四十年之經驗，深知欲達此目的，必須喚起民眾及聯合世界上平等待我之民族共同奮鬥。
現在革命尚未成功。凡我同誌，務須依照餘所著《建國方略》《建國大綱》《三民主義》《第一次全國代表大會宣言》，繼續努力，以求貫徹。最近主張召開國民會議及廢除不平等條約，尤須於最短期間，促其實現。是所至囑！
還有一封《致蘇聯遺書》，其中寫道：親愛的同誌！當此與你們訣別之際，我願表示我熱烈的希望，希望不久即將破曉，此時蘇聯以良友及盟國歡迎強盛獨立之中國，兩國在爭取世界被壓迫民族自由之大戰中，攜手並進以取得勝利。