Нов кръвоизлив на 5 юни прави състоянието му критично. Той незабавно трябва да постъпи в санаториум, но свободно легло не се намира. Лекарският съвет поставя безнадеждна диагноза – милиарна туберкулоза. Превратът от 9 юни 1923 г. оставя Смирненски без храна и лекарства за цели два дни. Той е преместен спешно в близък частен санаториум, но твърде късно. Около 6:30 ч. сутринта на 18 юни 1923 г. той издъхва, малко преди да навърши 25-годишна възраст. „Поиска лист да пише, но това си остава последното негово желание“, спомня си по-късно сестра му. Тялото на Христо е изложено в църквата „Свети Крал“ още по пладне същия ден, където прочувствено слово произнася Гео Милев.