В 12 часу ему предложили приобщиться Св. Тайн, что он исполнил с полным сознанием.
По окончании священного обряда он начал со всеми прощаться. Он каждого присутствующего называл по имени и говорил по два раза: «Прощай, прощай». Когда он со всеми простился, подле него остались только свои; в головах с правой стороны стоял Александр Александрович, а с левой принцесса Дагмара; наследник все время держал их за руки; принцесса часто становилась на колени и впивалась в левую руку умирающего жениха. Государь и императрица стояли по обе стороны больного в ногах; таким образом, отец и мать как будто уступали первенство подле больного его другу и его невесте. Цесаревич все еще был в полной памяти и говорил ясно.
Так, после минутного забытья, он открыл широко глаза, взял за руку Александра Александровича и, обращаясь к государю, сказал: «Папá, береги Сашу; это такой честный, хороший человек» В забытьи он часто поминал его имя. Вообще, он очень любил Александра Александровича…
Часу в третьем он поднял руки и правой рукой поймал голову Александра Александровича, а левой искал как будто голову принцессы Дагмары.
В этот день великие князья почти ничего не ели с утра; в шесть часов они пришли к столу, приготовленному подле виллы Пелион для кавалеров, и, проглотив немного пищи, снова побежали к больному брату. За исключением этого, Александр Александрович не отходил от постели. Целый вечер сидели мы в томительном ожидании в комнатах, смежных со спальней наследника. Доктора беспрестанно собирались в консилиум, толкуя о том, сколько осталось жить больному и какого рода болезнью он болен…
Наследник час от часу был слабее и слабее; разумеется, всякая надежда пропала даже у самых упорных.
Все разошлись по маленьким комнатам виллы и расположились группами. У всех, конечно, был один и тот же нескончаемый разговор о наследнике и его болезни. Крайнее напряжение сил с 5 часов утра так утомило всех, что нет ничего естественнее, что всех клонило ко сну; действительно, часу в первом ночи все, которые были со мною в комнате, в том числе и я, задремали, каждый в том положении, как разговаривали.
Вдруг дверь с шумом отворяется и граф Строганов с палкою в руках выходит из комнаты наследника и произносит: «Все кончено», и затем быстро скрывается.
Мы все вскочили и перекрестились; я посмотрел на часы — было без 10 минут час ночи, следовательно, 12 числа апреля или 24 по новому стилю.
Все, бывшие на вилле, без всякого разрешения, хлынули в комнату, где лежал наследник; оттуда неслись раздирающие душу стоны и рыдания.
Громче всех плакал Владимир Александрович, меньше всех императрица; она была очень тверда.
Принцессу Дагмару насилу оттащили от трупа и вынесли на руках.
На бедного Александра Александровича было жалко смотреть. Через час стали омывать тело.
Александр Александрович все время при этом присутствовал и сам надевал чистое белье на покойника».
Вскрытие, произведенное великим русским хирургом Николаем Ивановичем Пироговым, показало «не только туберкулезный менингит, но и внутренний нарыв в спинных мускулах, коснувшийся позвоночного столба, который и был основным источником болезни».
В манифесте, появившемся после кончины Николая Александровича, говорилось:
«Всевышнему угодно было поразить нас страшным ударом… Но, покорясь безропотно Промыслу Божьему, мы молим Всемогущего Творца вселенныя, да даст нам твердость и силу к перенесению глубокой горести, Его волею нам ниспосланной…»
Живший в это время в Ницце поэт Федор Иванович Тютчев написал стихотворение «12 апреля 1865 года»:
Ницца погрузилась в глубокий траур. У виллы Вермонт был выставлен траурный почетный караул — пятьдесят стрелков французской императорской армии, кавалерийский эскадрон из Марселя и русские матросы.
Все вокруг было в траурных лентах; сабли офицеров были покрыты черным крепом. На всех общественных зданиях были приспущены флаги. Корабли, стоявшие на рейде Ниццы и Вильфранша, также в знак траура приспустили флаги.