晚年的曾国藩虽然已经油尽灯枯，仍然勤奋有恒，尽管右眼已经失明，左眼的视力也并不好，但他还是每天在处理完公事后读一点儿书。有时眼睛实在太疼，就闭目默诵。如同治九年（1870）十二月二十九日，除夕之夜，他晚上闭目背诵《论语》，至《公冶长》止。同治十年（1871）正月初一日，晚上又闭目背诵《论语》至《乡党》止。接下去几天都是如此。

同治十年（1871）下半年起，曾国藩感觉身体越来越差。抄七月前几天的日记：

七月一日，他说：

疲乏之至，不能治一事，非仅畏暑，亦衰颓甚矣。

七月二日：

暑气稍却，温《史记·卫霍传》，疲乏之甚，目若一无所睹者然。

七月三日：

疲乏殊甚，屡次在洋床上，屡次小睡。

四日：

思作文而不果，屡在洋床小睡。……拟作文而不能下笔，在室中徘徊或小睡，困倦若不能自支者。……中气不足，坐卧均觉不宁。

然而老病缠身的他，还是强撑病体做了一件事，就是历时两个月的大阅兵。八月初九日，他的脚部浮肿已经很厉害，浮肿已经蔓延到膝盖以上，“脚肿愈甚，常服之袜已不能入，肥而复硬，且似已肿过膝上者”。但他还是于八月十三日自金陵出发，经扬州、常州、苏州、上海等地，将水陆各军巡阅一遍。在阅兵的末尾，曾国藩还特意到了上海，参观和检查制造局。十月十四日，他乘坐江南机器总局制造的“恬吉轮”（即中国第一艘自造兵船），观看了水军的演习操练，次日乘船回到南京。

这次旅行让他检阅了兴办洋务的成果，看到军工进展迅速，感觉非常欣慰，但同时长途操劳也让他非常疲惫。回到南京后第六天，他“梦中小解，竟湿被褥”，自己感叹“老年衰弱乃至此极”。十一月三日，因腹泻甚至拉在了裤子上，“急起大解，裤已先污”。然而他仍然每日照常工作，从不休息。他明知不可为而为之，把自己逼到了极限，也让自己的生命终于抵达了终点。

曾国藩家族有脑血管病的基因。曾国藩的祖父曾玉屏因脑溢血而瘫痪在床，父亲曾麟书也是因脑血管病去世，母亲江太夫人得的则是急性脑溢血。

早在同治三年（1864）初，曾国藩就曾经轻微中风。那一年他在奏折中说，“左手左脚疼痛异常，抽搐数次，起坐不便……非调理得宜，恐成偏废之症”。用中医的话来讲，这是小中风。

到了同治十年（1871）十二月十日，也就是阅兵结束后不久，曾国藩因劳累再次出现中风的征兆。这一天会客时，曾国藩右脚一度麻木。“是日会客时，右脚麻木不仁，幸送客时尚能行走。”

进入同治十一年（1872），正月二十三日，症状再现，曾国藩正与人谈话，突然右脚麻木，好半天才恢复。“钱子密来一谈。语次，余右脚麻木不仁，旋即发颤，若抽掣动风者，良久乃止。”

曾国藩显然意识到了自己的病很严重，他本来以为自己会死在当天。曾国藩女儿说：

文正公对客，偶患脚筋上缩，移时而复。入内室时，语仲姊曰：“吾适以为大限将至，不自意又能复常也。”

但是曾国藩对死亡毫不畏惧。他丝毫没有打乱自己的日程，在这一天接下来还做了这些事：接见了一个叫庞省三的人，然后阅《通鉴》二百二十卷。傍夕小睡。夜阅《宋元学案》吕东莱一卷。二更后，与儿辈讲《孟子》“定于一”章又阅《吕氏学案》。三更睡。

二十六日，情况更为严重。当天河道总督路过金陵，他要到城外迎接。在路上，他突然口不能说话，只好回府。

在途中已觉痰迷心中，若昏昧不明者，欲与轿旁之戈什哈（卫士）说话，而久说不出。至水西门官厅，欲与梅小岩方伯说话，又许久说不出，如欲风动者。然等候良久，苏赓翁不至。又欲说话而久说不出，众人因劝余先归。到署后，与纪泽说话，又久说不出，似将动风抽掣者。

在路上，他已经感觉头脑昏迷，想和轿边的卫士说话，许久说不出来。到了官厅，想和梅小岩说话，也好半天说不出来。在那里等了很久，河道总督还不到，他只好先回家。回到家里，想和儿子纪泽说话，也说不出来。

显然，曾国藩这种身体的短暂麻痹，是血栓所造成的暂时性梗塞引起的。以今日的医疗条件，住几天院，应该不会有大的问题。可惜当时没有这个条件和知识。

幕僚们劝他请病假，他坚持不请。曾国藩女儿说：

至二十六日，出门拜客，忽欲语而不能，似将动风抽掣者，稍服药旋即愈矣。众以请假暂休为劝，公曰：“请假后尚有销假时耶？”又询欧阳太夫人以竹亭公逝时病状。盖竹亭公亦以二月初四日逝世也。语竟，公曰：“吾他日当俄然而逝，不致如此也。”

次日夜，曾国藩与长子纪泽“略言身世事”，显然有交代后事的意味。

直到生命的末尾，曾国藩仍然没有停止高强度的工作，也没有停止自省。可以看看曾国藩最后几天的日记。

正月二十九日，即去世之前四天，他早晨起床后诊脉二次，开药方。早饭后清理文件。见客五次。然后阅《二程遗书》，即宋代理学家程颢和程颐的著作。有客人来见，一谈。中饭后阅本日文件，见客一次。核科房批稿簿。至上房一谈。傍晚小睡一次。夜核改信稿五件，约共改五百余字。他在这天日记的最后写道：

余病患不能用心，昔道光二十六七年间，每思作诗文，则身上癣疾大作，彻夜不能成寐。近年或欲作诗文，亦觉心中恍惚不能自主，故眩晕、目疾、肝风等症，皆心肝血虚之所致也，不能溘先朝露，速归于尽，又不能振作精神，稍治应尽之职事，苟活人间，惭悚何极！二更五点睡。

二月初一日，去世前三天，他在日记里写道：

余精神散漫已久，凡遇应了结之件，久不能完，应收拾之件，久不能检，如败叶满山，全无归宿。通籍三十余年，官至极品，而学业一无所成，德行一无可许，老大徒伤，不胜悚惶惭赧。

二月初二日，去世前两天，他仍然如往日一样工作。但觉特别疲倦，“若不堪治一事者”。到下午，又是右手发颤，不能握笔，口不能说话，与正月二十六日症状相同。只好停办公事。

二月初三日，去世的前一天。曾国藩留下了最后一篇日记，全文如下：

早起，蒋、萧两大令来诊脉，良久去。早饭后，清理文件，阅理学宗传。围棋二局。至上房一坐。又阅理学宗传。中饭后阅本日文件。李绂生来一坐。屡次小睡。核科房批稿簿。傍夕久睡。又有手颤心摇之象。起吃点心后，又在洋床久睡。阅理学宗传中张子一卷。二更四点睡。

同治十一年二月初四日，也就是公元1872年3月12日，曾国藩的大限终于到了。曾国藩的小女儿曾纪芬回忆当天的情况说：

至二月初四日，饭后在室内小坐，余姊妹剖橙以进，公少尝之，旋至署西花园中散步。花园甚大，而满园已走遍，尚欲登楼，以工程未毕而止。散步久之，忽足屡前蹴。惠敏公（即其长子曾纪泽）在旁请曰：“纳履未安耶？”公曰：“吾觉足麻也。”

惠敏公亟与从行之戈什哈扶掖，渐不能行，即已抽搐，因呼椅至，掖坐椅中，舁（抬）以入花厅。家人环集，不复能语，端坐三刻遂薨。二姊于病亟时祷天割臂，亦无救矣。时二月初四日戌时（晚七至九时）也。