Han var feilaktig diagnosisert som lidende av reumatisme, men det viste seg å være hjernehinnebetennelse. Hans helbred ble hurtig forverret, og han ble sendt til Nice i Frankrike på grunn av klimaet. Det viste seg imidlertid hurtig at det ikke var noe håp om helbredelse, og hans familie samt Dagmar kom til Nice for å være sammen med ham. Noen fortalte at den døende Nikolaj la sin bror Aleksanders og Dagmars hender sammen og uttrykte et ønske om at de ville bli gift. Som senere skjedde.