1939年夏天，白求恩帶來的藥品快用完了，他提出要回國一趟，去爭取更多援助。但就在白求恩回國的前夕，日軍突然出動了5萬兵力向晉察冀邊區發起了一次大規模“掃蕩”，企圖消滅整個晉察冀的八路軍。得知日軍發動進攻後，白求恩毅然決然的推遲了回鄉計劃，11月2號，白求恩和醫療隊轉移到了河北武安縣摩天嶺附近的一個小村莊，他在這裏搭了一個臨時醫院，沒日沒夜的做着手術，爭分奪秒搶救每一名傷員。

但是，意外卻突然而來。白求恩在做手術的時候一不留神把手指頭割破了，當時他並沒有放在心上，繼續爲200位傷員做了檢查，第二天他又爲13個戰士做了手術。

這十三個傷員裏，有一個戰士的頭部受傷後嚴重感染化膿了，白求恩在爲他做排膿手術的時候，之前被割破的手指頭被感染了。致命的細菌侵入了白求恩的血液，白求恩的傷勢迅速惡化轉成敗血症，他持續高燒，常常昏迷不醒。

（白求恩去世）

1939年11月12日，正在前線指揮戰鬥的聶榮臻司令員收到一封信。在讀這封信的時候，一向有“鋼鐵將軍”之稱聶榮臻止不住熱淚縱橫。原來，這是白求恩的遺書。白求恩同志已於今天凌晨，1939年11月12日，5點20分在河北省唐縣黃石口村逝世了。

去世之前，白求恩給給聶榮臻寫了一封信，這封信，在75年前，感動了無數中國人，即使今天讀來，依然飽含深情。

白求恩與聶榮臻（中）接受廣州《救亡日報》記者採訪

“親愛的聶司令員：今天我感覺身體非常不好，也許我要和你們永別了！請你給加拿大總書記蒂姆·布克寫一封信，告訴他們，我在這裏十分快樂，我唯一的希望就是能夠多做貢獻。請求國際援華委員會給我的離婚妻子坎貝爾夫人撥一筆生活款子。要告訴她，我是十分內疚的。最近兩年，是我平生最愉快、最有意義的日子。在這裏，我還有很多話要對同志們說，可我不能再寫下去了。讓我把千百倍的謝忱送給你和千百萬親愛的同志們。”

聶榮臻將軍在白求恩遺體旁

1939年11月17日，晉察冀邊區響起了悲壯的國際歌，人們都在爲一位國際友人的犧牲而默哀、而悲痛。

白求恩追悼會現場

毛澤東得知白求恩犧牲的消息後，非常悲痛。1939年12月21日，毛澤東同志親筆寫下了著名的《紀念白求恩》一文，號召中國人民學習白求恩同志的共產主義精神和國際主義精神：“一個外國人，毫無利已的動機，把中國人民的解放事業當做他自己的事業，這是什麼精神？這是國際主義的精神，這是共產主義的精神。我們大家要學習他毫無自私自利之心的精神。從這點出發，就可以變爲大有利於人民的人。一個人能力有大小，但只要有這點精神，就是一個高尚的人，一個純粹的人，一個有道德的人，一個脫離了低級趣味的人，一個有益於人民的人。”

白求恩

白求恩雖然走了，但是他留下來的不僅僅是高尚的精神，還有寶貴的醫療技術。白求恩長時間在前線爲傷員做手術，將現場救治的經驗歸納整理，然後記錄了下來。後來，白求恩的翻譯這些內容翻譯成中文並整編成《游擊戰爭中師野戰醫院的組織和技術》《戰地救護須知》等專業醫療書籍，這些書，成爲了日後八路軍醫療救護中的重要教材。1949年，白求恩的墓遷葬到石家莊的華北軍區烈士陵園，並立了一座雕像。他是被中國政府樹立雕像的第一位外國人。

白求恩紀念郵票

1970年10月，中國與加拿大建交以後，加拿大安大略省格雷文赫斯特鎮白求恩曾經的住宅，就被改成了白求恩紀念館，並於1976年正式對外開放。這裏面的說明文字是中、英、法三國語言。直到今天，每年都有大量的中國遊客，來到這裏參觀，緬懷偉大的國際主義戰士白求恩。