时全身衣服湿透，到旅馆时把门窗紧闭，使用壁炉。第二天他没有起床，才发现是煤气（一氧化碳）中毒，紧急叫医生急救，施以心肺复甦术。本来昏迷的情形有好转，甚至一度在他坚持下，下床行走。不料后来却因为心肺复甦术时压断肋骨，导致发炎，突然病情直转而下，病逝。至友傅斯年闻讯第一个从北京赶去看护。1月5日在长沙湘雅医院逝世。按其遗嘱，葬于岳麓山。
着作.丁着《动物学教科书》，所遗地质考察材料，编成《丁文江先生地质调查报告》，于1947年出版。丁着《梁任公年谱长编》为研究梁启超之重要参考书。