美考察时，黄仲玉就已经身体不好，但为了不拖累蔡元培行程，她住进了北京一家法国人办的医院。11月，蔡元培到法国后，发电询问黄仲玉病情．但迟迟没有得到答复。直到1921年1月9日蔡元培自巴黎至日内瓦，在旅馆得朋友来电，才知道夫人黄仲玉已于当月2日病逝，时年45岁。
    蔡元培怀着万分悲痛的心情，作《祭亡妻黄仲玉》一文：
    “呜呼！仲玉，竞舍我而先逝耶！自汝与我结婚以来，才二十年，累汝以儿女，累汝以家计，累汝以国内、国外之奔走，累汝以贫困，累汝以忧患，使汝善书、善画、善为美术之天才，竟不能无限发展，而且积劳成疾，以不得尽汝之天年。呜呼！我之负汝如何耶！
    “我与汝结婚之后，屡与汝别，留青岛三月，留北京译学馆半年，留德意志四年，革命以后，留南京及北京阅月，前年留杭县四月，加以其他短期之旅行，二十年中，与汝欢聚者不过十二三年耳。呜呼！孰意汝舍我如是其速耶！凡我与汝别，汝往往大病，然不久即愈。我此次往湖南而汝病，我归汝病剧，及汝病渐痊，医生谓不日可以康复，我始敢放胆而为此长期之旅行。岂意我别汝而汝病加剧，以至于死，而我竟不得与汝一诀耶！我将往湖南，汝恐我不及再回北京，先为我料
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