1923年春，李蕙仙病逝，梁启超极为悲伤，此后尿中开始带血。因不愿累及家人，梁一直秘不告人。直到1926年1月，梁启超怀疑自己罹患癌症，才同意到医院检查。医院诊断后确定是尿血症，但始终找不出病原所在。在丁文江等人的坚持下，梁启超才进了协和医院。
协和医院的大夫仔细检查后，判定是右肾生瘤，于是决定在3月16日动手术将右肾全部割去。但手术后，梁的尿血症状并未好转。原来主治医生割掉的是梁启超健康的肾。
这部未完成的《辛稼轩年谱》，成了梁启超的绝笔，他最后时刻录下的是辛稼轩悼朱熹的几句话：“所不朽者，垂万世名。孰为公死，凛凛如生。”
1927年4月初，梁启超再到协和住院检查，医生检查后告知，肾功能已完全恢复，但他需要节劳。但梁启超并不注意休息，1928年再入协和医院住院。这年6月，他到天津暂住，每天只是读书娱乐。因为得到了休息，尿血症状也有所好转，只是“偶然隔十天稍稍有点红”。
11月28日，梁启超再次住进协和医院。1929年1月19日下午两点五十分，梁启超因医治无效，溘然长逝，终年56岁。
据梁启勋的《病院笔记》及陈西滢的《“尽信医不如无医”》记载：当梁的腹部剖开之后，医生们在右肾上并没有发见肿物或何种毛病，但他们还是将梁的右肾割下了。手术后，梁的尿血症并没有好转，医生们又认为毛病在牙内，因此一连拔去了梁的七颗牙齿，但梁的症状仍未好转。医生们又说毛病在饮食，让梁启超一连饿了好几天。可是梁的尿血症还是没有好！医生们于是说了，他们找不出原因了！
9月，梁启超开始编写《辛稼轩年谱》。9月24日，梁编至辛稼轩52岁时，痔疮复发，但他仍不停笔，继续侧坐编写。此后病情加重，不能再坐，27日入协和医院住院。医生怕流血过多，认为不宜用手术割治，只能每日给梁服泻油。
住院期间，梁启超无意中搜得辛稼轩轶事二种，于是不顾医嘱，提前出院返回天津。不料他在归途得了感冒却不自知，仍笔耕不辍，导致病情加重，从此卧床不起。
当得知协和医院实施手术竟然切除梁启超健康的肾脏后，梁启超不但不对医院进行谴责，反而替协和医院辩护，他说：“虽然经过很重大的手术，因为医生的技术精良，我的体质本来强壮，割治后10天，精神已经如常，现在越发健实了。”
