Летом 1917 года, находясь на юге, Анна Григорьевна заболела малярией тяжелой формы, попытка вернуться в Петроград не удалась, а здоровье ее оказалось сильно подорванным болезнью и лишениями. Страдания она переносила с необыкновенным мужеством. Врач З. С. Ковригина, вспоминая Анну Григорьевну, писала, что «в это время, в эти последние месяцы своей жизни, она вообще поражала исключительностью духовных своих качеств, возбуждая удивление и глубокий интерес к себе не отраженно, как жена Достоевского, а сама по себе: своей неутомимой энергией, тонким и широким умом и еще больше: неустанным интересом ко всему окружающему. Во все она вносила несвойственный ее возрасту пыл и горячность. Порой просто нельзя было верить, что перед тобою старуха… Натура редкая в своей цельности. И любить и ненавидеть умеет до конца…».
Анна Григорьевна умерла 9 июня 1918 года в Ялте и была похоронена там же, на Аутском кладбище. Лишь в 1968 году, к пятидесятилетию со дня смерти Анны Григорьевны, смогли исполнить ее последнюю волю и перезахоронили в Александро-Невской лавре в могилу мужа.