14年1月20日以後，病勢嚴重，至24、25兩日，孫中山竟不能進飲食，一進飲食即作嘔，體溫愈高，脈搏愈快。經醫生會商結果，認為有立即移住醫院施手術的必要，因此向家屬和重要同志協商，由宋慶齡往勸他入院開刀，孫允諾。遂於下午3時以擔架移至協和醫院，醫生就過去病情和現在危急情況，決定立即開刀。下午6時施行開刀手術，在腰部割口將肝之膿吸出，檢查全肝，已經堅硬得像木頭，證實是肝癌，癌細胞已四處蔓延，無法割治。當晚由德、美、俄三國醫生切片檢查，亦證明是癌症的末期，以當時的醫療情形而論，確實無藥可治，雖可以鐳錠放射法以阻止癌細胞繼續蔓延，可是一切都顯示為時已晚。29日醫生報告孫中山體溫正常，脈搏和緩，這證明開刀後經過良好，不過癌病本身仍難醫治。

2月初旬仍使用鐳錠治療，但效果不大。

2月12日，張靜江建議改服中藥，中藥有時對於很多奇怪的病狀發生不可思議的效果，人們在絕望時便寄希望於萬一。宋慶齡和孫科及侍疾同志都請孫中山准予改用中醫。孫認為在協和醫院吃中藥是不可以的，如果必須用中藥，唯有遷出醫院。18日孫自協和醫院移居鐵獅子衚衕行轅，由名中醫陸仲安診視。

2月20日，孫中山病篤，醫生認為挽救的希望很微，不如趁他還清醒的時候，請示遺言，於是隨孫的同志遂推汪兆銘、孫科、宋子文、孔祥熙代表，面懇孫。這時孫雖然一息奄奄，可是神智很清楚，見到汪等四同志在病榻旁欲言又止，乃問：“你們有什麼話要對我說，不妨說吧！”汪兆銘委婉地說：“當一月二十六日先生進住協和醫院時，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。先生如果早日康痊，這些教誨也是我們的典範，先生雖然有力量抵抗病魔，我們也願意替先生分憂，今天先生精神頗好，正該留下一些教誨，讓同志們受用。”孫中山聽了閉上眼睛，沉默了一會，然後睜目鄭重地說：“如果我的病痊癒，我要說的話很多，待我先赴溫泉休養，靜靜的想一想，以後再講給你們，萬一我死了，就由你們去做吧。”四同志復請，並強調國民黨正遭遇一個變局，如果黨的領袖沒有一個指導方針，大家很難有所抉擇。孫中山聽了默然良久說：“我現在要說的話很多，本黨周圍都是敵人，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，前途確是危險，我不說也好，因為如此你們較容易應付未來的環境。”說完這話似乎很吃力，這時汪兆銘貼近孫病塌說：“我們追隨先生奮鬥數十年，從不畏懼危險，也從不讓敵人軟化。凡是革命同志都能遵從先生的教訓，不會逃避危險和死亡。先生教導我們這麼多年，定能信任我們。”孫中山閉目聽，並說：“我著的書不是很多嗎？各同志可以好好念念。”汪答：“我們還是求先生留幾句話下來。”孫中山問：“你們要我說些什麼？你們有沒有替我考慮？”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，如果不合您的意思，就請您指示數語，我可筆記。”孫睜開眼睛說：“好，就唸給我聽吧。”

汪兆銘就把已草就的稿子唸了出來，這就是我們大家所熟知的孫中山遺囑，孫聽完極為滿意。汪等又拿出第二稿，是留給家人的，由宋子文向孫報告，並由汪兆銘念：

“餘因盡瘁國事，不治家產。其所遺之書籍、衣物、住宅等，一切均付吾妻慶齡以為紀念。餘之兒女已長成，能自立，望各自愛，以繼餘志。此囑。”

孫中山亦感滿意，汪兆銘本想開門出取筆墨請孫簽字，這時宋慶齡在房外哭得很厲害，孫聽到了哭聲，乃對汪說：“你先收好，我還不至於就死，改天再簽字吧！”

孫中山在服中藥期間，神志頗清楚，不過病狀並沒有減輕，3月1日，曾請留日醫生王綸用日本最新發明的治肺癰藥水，每隔一天注射一次。

當孫中山最後彌留期間，神志並不模糊，體溫也照舊，每睡醒，就垂詢東江討逆戰事進展情況，侍病的同志向孫報告說黃埔學生軍已加入右翼作戰，每戰皆捷，已配合粵軍進向潮汕。孫聞之大喜，命令致電嘉獎。3月10日停止注射針藥水，11日病危。中午孫忽然張目遍視床前的家屬和各同志，並說：“我現在要和你們分別了，把前次預備的兩張稿子拿來，我要簽字。”汪兆銘遵諭將二遺囑稿並墨水筆呈上，孫伸出了病弱的手臂，執筆在遺囑稿上逐一簽名。隨後由侍疾的家屬和同志：宋慶齡、孫科、張人傑、吳敬恆、汪兆銘、宋子文、孔祥熙、戴恩賽、邵元衝、戴傳賢、鄒魯、陳友仁、何香凝依次簽字為證