Mai gravemente malato per tutta la sua vita, eccezionalmente attiva, morì nel giro di pochi mesi di insufficienza cardiaca. Il suo calvario iniziò il 4 gennaio 1902 quando, saltando da un tram in movimento, riportò la frattura del femore e dell'anca. Costretto a letto e dunque ad una piena inattività, morì a Berlino, divenuta ormai la sua città, il 5 settembre 1902. Negli elogi funebri e nei successivi discorsi commemorativi lo si è definito più volte come riformatore della patologia, soprattutto per evidenziare il suo importantissimo ruolo in questo campo e per stabilire legami con i suoi predecessori, in particolar modo Morgagni. Per essere precisi, Virchow non ha portato la patologia ad una forma diversa da quella che precedentemente aveva, ma le ha esclusivamente, termine che non vuol essere per niente riduttivo, conferito una funzione chiave nell'ambito della medicina.