1969年10月中下旬，氣候開始寒涼，劉少奇身受風寒，得了肺炎。到達開封時，體溫升到39，嘔吐不止。河南的負責人卻說，“一切均好，病情無異常變化”。在開封，醫護人員除了定時給予鼻飼、幫助翻身外，隻進行十分有限的治療。11月5日，劉少奇再次高燒，經過搶救，兩天後體溫降至37.2.11月10日晚，劉少奇體溫又驟然升高達39.7.由於受檢查條件的限製，“當時不能確認是肺炎”，但按肺炎治療，不準送醫院。11日深夜，劉少奇病情突然惡化，張口喘氣，口唇青紫，瞳孔對光反射消失，體溫40.1.在治療成效毫無進展的情況下，於12日清晨6：40才發出病危通知，誰知，五分鍾後，劉少奇的心髒就從此停止跳動了。兩個小時後，“搶救”人員，才趕到現場。在劉少奇病情日益惡化之時，守護在他身邊的醫護人員，曾提出是否能讓他的親屬來見最後一麵，但是誰也不敢做主。當劉少奇溘然與世長辭之際，身邊沒有一個親人。他孤獨地度過了生命的最後時日。他孤獨地離開了人間。他的遺體被抬放到西樓一層的廊簷下進行了拍照。
11月13日淩晨，當劉少奇的衛士長再次趕到他的身邊時，隻見劉少奇遺體放在地下室的過道上，身上蓋著白床單，蓬亂的白發有一尺多長，嘴和鼻子都變形了，下頜一片淤血。衛士長小心地為劉少奇剪去過長的白發，刮去長而稀疏的胡須，穿上一套普通的衣服和鞋子。
1969年11月14日深夜12時，頭部和麵部全都用白布裹得嚴嚴實實的劉少奇遺體，由六七個人抬上一輛“六九”型吉普車。由於吉普車太小，劉少奇的兩隻腳還露在車廂外麵。15日零點剛過，載著劉少奇遺體的“靈車”在淅淅細雨中駛向火化場。
火化場早已得到通知，說是有一名“烈性傳染病人”要在半夜火化。20多個軍人把火化場全部戒嚴，隻留下兩個工人操作火化，當“靈車”開進火化場時，有人還在那裏噴灑消毒藥水。當劉少奇的遺體化作灰燼時，他生前在開封時的遺物也付之一炬，隨著灰煙飄沒了。他的火化單上填著：姓名：劉衛黃職業：無業死因：病死簽的是他兒子劉原的名字。
劉少奇的骨灰寄存證是這樣寫的：
骨灰編號：一二三
申請寄存人姓名：劉原
現住址：××××部隊
與亡人關係：父子
死亡人姓名：劉衛黃
年齡：七十一
性別：男
人民共和國的主席就這樣無聲無息地離開了這個世界。
曆史是無情的。那些迫害劉少奇的人終於受到了曆史的懲罰。在1980年2月召開的十一屆五中全會上，黨和人民為劉少奇徹底平反昭雪。決議中寫道：“全會決定撤銷黨的八屆十二中全會強加給劉少奇同誌的‘叛徒、內奸、工賊’的罪名和把劉少奇同誌‘永遠開除出黨，撤銷其黨內外的一切職務’的錯誤決議，撤銷原審查報告，恢複劉少奇同誌作為偉大的馬克思主義者和無產階級革命家、黨和國家的主要領導人之一的名譽。”
共和國不會忘記
鬥轉星移，歲月悠悠，曆史的腳步沉重而又迅速地跨過了一個又一個年頭……1971年9月，林彪反革命集團滅亡。
1976年，中國共產黨和中華人民共和國的主要領導人毛澤東、周恩來、朱德先後與世長辭。
1976年10月，以江青為首的“四人幫”反革命集團覆滅。“文革”的十年內亂至此結束。
1978年12月，中國共產黨召開十一屆三中全會，開始全麵認真地糾正“文化大革命”中的左傾錯誤，審查和解決黨的曆史上一批重大冤假錯案和一些重要領導人的功過是非問題。
中國共產黨終於擺脫了“左”的思想的長期束縛，徹底清算了給黨和人民帶來巨大災難的“文革”錯誤，實現了偉大的曆史轉折。
黨內外的許多幹部群眾早就對劉少奇一案表示懷疑和不滿，這時紛紛向中共中央寫信，要求為劉少奇平反。
1979年2月，中共中央決定，由中央紀律檢查委員會和中央組織部聯合對劉少奇一案進行複查。11月，複查組經過認真周密的核查，證明“文革”中作出的《關於叛徒、內奸、工賊劉少奇罪行的審查報告》是江青、康生、謝富治等人用偽證寫成的，“報告”中加給劉少奇的種種罪名沒有一項符合事實。
1980年2月，中共十一屆五中全會作出《關於為劉少奇同誌平反的決議》。全會發表公報指出：“為劉少奇同誌平反昭雪，是五中全會的另一項主要議程。全會認為，前中共中央副主席、中華人民共和國主席、偉大的馬克思主義者和無產階級革命家劉少奇同誌，幾十年來一貫忠於黨和人民，把畢生精力獻給了無產階級革命事業，在我國新民主主義革命、社會主義革命和社會主義建設中，建立了不可磨滅的功績。文化大革命前夕，由於對黨內和國內形勢作了違反實際的估計，提出了黨內存在一條反革命修正主義路線，隨後又提出了存在一個以劉少奇同誌為首的所謂資產階級司令部，這些論斷是完全錯誤和不能成立的。林彪、‘四人幫’一夥出於篡奪黨和國家最高領導權、顛覆無產階級專政的反革命目的，利用這種情況，捏造材料，蓄意對劉少奇同誌進行政治陷害和人身迫害，並把一大批黨政軍領導幹部誣為劉少奇的代理人，統統打倒，造成了極其嚴重的後果。這是我黨曆史上最大的冤案，必須徹底平反。近一年來，中央紀律檢查委員會針對1968年10月黨的八屆十二中全會提出的劉少奇同誌的各項‘罪狀’，進行了周密的調查研究工作，反複核對材料，向中央作出了詳盡確切的審查報告。中央政治局一致同意這個審查報告，據以作出了關於為劉少奇同誌平反的決議（草案）。全會經過嚴肅認真的討論，一致通過這個決議，決定撤銷黨的八屆十二中全會強加給劉少奇同誌的‘叛徒、內奸、工賊’的罪名和把劉少奇同誌‘永遠開除出黨、撤銷其黨內外的一切職務’的錯誤決議，撤銷原審查報告，恢複劉少奇同誌作為偉大的馬克思主義者和無產階級革命家、黨和國家的主要領導人之一的名譽；在適當時間為劉少奇同誌舉行追悼會；因劉少奇同誌問題受株連造成的冤假錯案，由有關部門予以平反；本著團結一致向前看的精神，把全會的決議向全黨和全國人民進行傳達，消除過去對劉少奇同誌的錯誤處理所造成的影響，鼓舞全黨同誌和全國人民同心同德、充滿信心地獻身於實現四個現代化的宏偉事業。”