1943年8月，汪精衞舊傷復發，日本軍醫診斷為“多發性骨髓腫”，病根在1935年遇刺時仍留體內的子彈，也與他因日本侵略者在太平洋戰爭中敗跡日益明顯而心境惡劣有關。次年3月，汪精衞被祕密送往日本名古屋帝國大學附屬醫學院治療。
當時的日本正遭受美國的空襲，工業重地名古屋也不例外。為此，日本人一夜之間在汪精衞病房外側構築起防空壕，還調集了全日本一流醫學權威組成會診團。
汪精衞是病死的。日本醫生給汪精衞進行手術治療後，汪精衞有短暫的好轉。但是沒過幾天，病情繼續惡化。1944年11月9日，名古屋又遭到美軍飛機轟炸，醫院不得不將汪精衞轉移到室外的防空壕。由於11月的日本已經非常寒冷，防空壕也沒有暖氣，病重的汪精衞受寒後高燒不退。轟炸過後移回病房也不見好轉。拖到11月10日下午4時多，停止了呼吸，終年62歲。
