Клавдий, в 49 г. н. э. убив Мессалину, женится на сестре Калигулы Агриппине, которая требует вернуть Сенеку из изгнания и поручает ему обучение своего сына от первого брака Нерона. После отравления Клавдия Агриппиной в 54 г. н. э. шестнадцатилетний Нерон становится императором. Поскольку несовершеннолетний император не может управлять государством, до 59 г. н. э. Сенека руководит делами в Риме вместе с начальником личной императорской гвардии (преторианцев) Афранием Бурром. В течение этих нескольких лет прекращаются постоянные убийства и изгнания знатных людей, процветавшие во времена Тиберия и Клавдия, вырастает влияние сената, предпринимаются попытки отделить государственную казну от императорского имущества.
Однако позднее Нерон захотел управляться сам. Он убивает мать, изгоняет, а потом и убивает жену Октавию. При неизвестных обстоятельствах умирает Бурр. Сенеке больше делать нечего. Он отходит от государственных дел и затворяется дома. Было несколько неудачных попыток его отравить. В 65 г. н. э. его обвиняют в участии в заговоре и к философу отправляют офицера с приказом обязательно принять смерть.
Тацит так описывает последние часы жизни Сенеки: «Сохраняя спокойствие духа, Сенека велит принести его завещание, но так как центурион воспрепятствовал этому, обернувшись к друзьям, восклицает, что раз его лишили возможности отблагодарить их подобающим образом, он завещает им то, что остается единственным, но зато самым драгоценным из его состояния, а именно образ жизни, которого он держался, и если они будут помнить о нем, то заслужат добрую славу, и это вознаградит их за верность. Вместе с тем он старается удержать их от слез то разговором, то прямым призывом к твердости, спрашивая, где же предписания мудрости, где выработанная в размышлениях стольких лет стойкость в бедствиях? Кому неизвестна кровожадность Нерона? После убийства матери и брата ему только и остается, что умертвить воспитателя и наставника.
Высказав это и подобное этому как бы для всех, он обнимает жену и, немного смягчившись по сравнению с проявленной перед этим неколебимостью, просит и умоляет ее не предаваться вечной скорби, но в созерцании его прожитой добродетельно жизни постараться найти достойное утешение, которое облегчит ей тоску о муже. Но она возражает, что сама обрекла себя смерти, и требует, чтобы ее поразила чужая рука. На это Сенека, не препятствуя ей прославить себя кончиной и побуждаемый к тому же любовью, ибо страшился оставить ту, к которой питал редкостную привязанность, беззащитною перед обидами, ответил: «Я указал на то, что могло бы примирить тебя с жизнью, но ты предпочитаешь благородную смерть; не стану завидовать возвышенности твоего деяния. Пусть мы с равным мужеством и равною твердостью расстанемся с жизнью, но в твоем конце больше величия». После этого они одновременно вскрыли себе вены на обеих руках. Но так как из старческого и ослабленного скудным питанием тела Сенеки кровь еле текла, он надрезал себе также жилы на голенях и под коленями; изнуренный жестокой болью, чтобы своими страданиями не сломить духа жены и, наблюдая ее мучения, самому не утратить стойкости, он советует ей удалиться в другой покой. И так как даже в последние мгновения его не покинуло красноречие, он вызвал писцов и продиктовал многое, что было издано; от пересказа его подлинных слов я воздержусь» (Ann. XV 62—63).
Сохранились философские сочинения Сенеки, трагедии, сатира об императоре Клавдии. Философские трактаты («О гневе», «О снисходительности», «О стойкости мудреца», «О счастливой жизни», «О провидении», «О досуге», «О благодеяниях», «О спокойствии души», «Изыскание о природе», три трактата на тему сострадания). Самое популярное философское произведение — «Моральные письма к Луцилию». Это 124 письма, написанные одному молодому другу философа, назначенному наместником в Сицилию. Были разные мнения по поводу личности Луцилия. Теперь почти все признают, что Луцилий был реальной личностью, а письма — подлинные [19, 155—164]. Это последнее сочинение Сенеки, которое ему уже не пришлось закончить.