1901年9月7日，李鸿章在《辛丑条约》上签字后，回到家中大口呕血——“紫黑色，有大块”，“痰咳不支，饮食不进”，4个月后，再次吐血，李鸿章的生命已经走到了尽头。病危中，他电奏慈禧太后，说明自己已经生命垂危，并强调北京作为“根本重地”的极端重要性，只有庆亲王这样有特殊政治地位的官员回京主持谈判，才能走出困局，希望庆亲王本人“无论行至何处，迅速折回”。慈禧不希望在这个关键时刻失去李鸿章，迅速回电，称“该大学士为国宣劳，忧勤成疾，著赏假十天，安心调理，以期早日就痊。荣膺懋赏。有厚望焉！”
最高统治者的“厚望”并不能阻挡李鸿章病情的恶化。李鸿章死后有遗诗一首：
劳劳车马未离鞍，临事方知一死难。
三百年来伤国步，八千里外吊民残。
秋风宝剑孤臣泪，落日旌旗大将坛。
海外尘氛犹未息，请君莫作等闲看。
