迫近手术所时为加快手术进程，白求恩把左手伸进伤口掏取碎骨，一片碎骨刺破了白求恩的中指。3天后的11月1日白求恩为一名颈部患丹毒合并蜂窝组织炎的伤员做手术，手指处的开放创口遭到感染。11月12日因败血症在河北省唐县黄石口村农民邸俊星家去世。去世前一天写给聂荣臻的遗书：亲爱的聂司令员：　　今天我感觉身体非常不好，也许我要和你们永别了！请你给加拿大共产党总书记蒂姆·布克写一封信，地址是加拿大多伦多城威灵顿街10号，同时抄送国际援华委员会和加拿大民主联盟会。告诉他们，我在这里十分快乐，我唯一的希望就是多做贡