茅盾住進了北京醫院119病房後，大夫立即進行檢查，發現茅盾病得不輕，並馬上給茅盾輸氧，輸液。第3天，老朋友孔羅蓀來看望茅盾，茅盾對羅蓀說：「老年病，氣喘，肺氣腫，缺氧，現在每隔一刻鐘就吸一次氧。但這次還有低燒。」
「大夫們正在給您想辦法，低燒會降下來的。」孔羅蓀握著茅盾那枯瘦的雙手，安慰道。
「低燒退了，我就可以出院去寫回憶錄了。」茅盾目光里露出一種焦灼的神色，「不寫完，對我精神上是個負擔。」茅盾喃喃地說。
茅盾人在病房，但仍非常關心國家大事，常叫兒媳在他病床邊讀《參考消息》。
有一次，陳小曼怕茅盾累，念了一段全國政協常委討論陳雲講話的反映後，停了下來，沒想到，茅盾睜開眼睛，問道：
「剛才讀到那個常委發言，還沒有完哩，怎麼不讀下去？」
但是，住在醫院裡後，茅盾的病情，仍舊一天一天嚴重起來。北京醫院立即組織專家會診，劉梓榮、裕東結、吳階平等專家來會診了，並進行全面檢查，發現茅盾的身體正在全面衰竭。新的治療方案出來後，茅盾的病情有所好轉。
此時，茅盾知道自己這次病得與以往不一樣，就乘自己清醒時，向兒子韋韜交代回憶錄的整理情況，並又提起他的黨籍和捐獻稿酬等事。3月14日，他讓兒子拿筆和紙來，筆錄他的口述。他想了一會兒，先口述給胡耀邦暨黨中央的一封信：
耀邦同志暨中共中央：
親愛的同志們，我自知病將不起，在這最後的時刻，我的心向著你們。
為了共產主義的理想我追求和奮鬥了一生，我請求中央在我死後，以黨員的標準嚴格審查我一生的所作所為，功過是非。如蒙追認為光榮的中國共產黨員，這將是我一生的最大榮耀！
韋韜筆錄完後，茅盾又讓韋韜筆錄另一封給作家協會的信：
中國作家協會書記處：
親愛的同志們，為了繁榮長篇小說的創作，我將我的稿費25萬元捐獻給作協，作為設立一個長篇小說文藝獎金的基金，以獎勵每年最優秀的長篇小說。我自知病將不起，我衷心地祝願我國社會主義文學事業繁榮昌盛。致最崇高的敬禮！
兩封信筆錄抄清後，給茅盾過目，茅盾看過後，用顫抖的手，在給中共中央的信上，習慣地簽上「沈雁冰」三個字，給作協的信上籤上「茅盾」。
簽上名，茅盾又關照兒子兒媳，請他們在他身後交給中央和作家協會。
寫完遺囑的當天晚上，茅盾又陷入昏迷狀態。經搶救以後，才有所好轉。
3月20日，茅盾又呈亢奮狀態，並出現幻覺，斷斷續續，訥訥自語：
「總理的病怎樣？……好一些了吧……他身體很好……姐姐，唉，……
她的手術沒搞好……作家……他是誰？告訴他，我不能見……「
過了一會兒，茅盾又轉過頭來，目不轉睛地看著牆上，用抖瑟的手指著，語無倫次，問「那牆上寫的什麼？一張張紙上……很多字……？」
「爸爸，牆上什麼字都沒有寫。」兒媳陳小曼輕聲回答。
「哦。」茅盾似知非知地應了一下，又昏睡過去。
隔了一會兒，茅盾又醒來，護理人員勸他休息，茅盾卻問：「晚上了嗎？
是睡覺的時候嗎？「
護士順著他：「是的，晚上了，沈老，你睡吧。」
「那大家睡覺去吧。」茅盾又想到辛苦侍候他的護理人員。
茅盾病情嚴重！消息傳進中南海。牽動了中央領導的心。日理萬機的胡耀邦來看望茅盾了，彭真來了，周揚來了。
有一次，昏迷後的茅盾突然醒過來，兩隻手不住地在身上摸著，「筆，筆，鋼筆呢？」他自言自語地說。他離不開那枝筆，他要筆來寫作。過了一會兒，茅盾在嘴裡反覆嘀咕著：「四月差不多了，……可以出院……五、六、七、八、九、九月寫完，一定寫完……。」
在床邊的兒媳陳小曼見狀，俯身安慰道：「爸爸，4月可以出院，9月寫完回憶錄，你該到南方休養休養。」
「一定到南方去休養……。」茅盾神志迷糊地自語道。又進入昏迷狀態。
蘇醒後，茅盾神志又清醒了。
曹禺來看他了。茅盾聲音微弱，喃喃他說「曹禺，謝謝。」
趙清閣來看茅盾了，她見茅盾那痛苦狀，難過得啜泣起來。茅盾睜眼見趙清閣在垂淚，便喚道：「清閣！」趙清閣轉身拭淚，坐在茅盾身邊，看護士給茅盾喂飯。
法國研究中國文學的於儒伯先生來了。
日本的茅盾研究專家松井博光來了。
茅盾忽而亢奮，忽而昏迷。醫生大夫們也千方百計救治。3月26日晚上10時40分。茅盾的病情急速惡化，一分鐘只有幾次呼吸，這時，院長來了，內科主任來了，醫務人員連夜進行緊急搶救……然而，藥石無靈，1981年3月27日早晨5時55分茅盾的心臟停止了跳動，一代宗師撒手人間，走完了他那坎坷而又輝煌的85年人生歷程，留下了巨大的精神財富。
周揚同志聞噩耗，首先趕到北京醫院，韋韜含著眼淚，忍著悲痛，將父親茅盾的兩份遺囑鄭重地交給周揚同志，請他轉呈黨中央和中國作協。
茅盾的逝世，舉國哀悼，幾代作家們，都含著淚，追思哀悼茅盾這位宗師的功德和偉績。
3月31日，中共中央迅速作出決定：
「我國偉大的革命作家沈雁冰（茅盾）同志，青年時代就接受馬克思主義，1921年就在上海先後參加共產主義小組和中國共產黨，是黨的最早的一批黨員之一。1928年以後，他同黨雖失去了組織上的關係，仍然一直在黨的領導下從事革命的文化工作，為中國人民的解放和社會主義建設事業奮鬥一生，在中國現代文學運動中作出了卓越貢獻。他臨終以前還懇切地向黨提出，要求在他逝世後追認他為光榮的中國共產黨黨員。中央根據沈雁冰同志的請求和他一生的表現，決定恢複他的中國共產黨黨籍，黨齡從一九二一年算起。」
4月10日，中共黨和國家領導人鄧小平，胡耀邦等和首都各界人士兩千人前往北京醫院，向茅盾遺體告別，茅盾安卧在鮮花翠柏叢中，遺體上覆蓋著中國共產黨黨旗。4月11日下午，茅盾追悼會在北京人民大會堂隆重舉行。
鄧小平主持，中共中央總書記胡耀邦致悼詞。
茅盾被公認為「我國現代進步文化的先驅者，偉大的革命文學家和中國共產黨最早的黨員之一。」他又是「在國內外享有崇高聲望的革命作家、文化活動家和社會活動家。他同魯迅、郭沫若一起，為我國革命文藝和文化運動奠定了基礎。」
茅盾精神不死。茅盾的最後奉獻，永遠記在人們心裡。