1943年8月，汪精卫旧伤复发，日本军医诊断为“多发性骨髓肿”，病根在1935年遇刺时仍留体内的子弹，也与他因日本侵略者在太平洋战争中败迹日益明显而心境恶劣有关。次年3月，汪精卫被秘密送往日本名古屋帝国大学附属医学院治疗。

当时的日本正遭受美国的空袭，工业重地名古屋也不例外。为此，日本人一夜之间在汪精卫病房外侧构筑起防空壕，还调集了全日本一流医学权威组成会诊团。

汪精卫是病死的。日本医生给汪精卫进行手术治疗后，汪精卫有短暂的好转。但是没过几天，病情继续恶化。1944年11月9日，名古屋又遭到美军飞机轰炸，医院不得不将汪精卫转移到室外的防空壕。由于11月的日本已经非常寒冷，防空壕也没有暖气，病重的汪精卫受寒后高烧不退。轰炸过后移回病房也不见好转。拖到11月10日下午4时多，停止了呼吸，终年62岁。