1953年9月23日，徐悲鸿因脑溢血复发，再度被送进了医院。周总理得知这一情况后，立刻派傅连暲亲自组织抢救。然而由于病情过重，三天后，徐悲鸿的心脏完全停止了跳动。
在徐悲鸿病逝的当天下午，周总理来到北京医院，向徐悲鸿的遗体告别。站在徐悲鸿的遗体前，周总理沉默地注视着，久久不语。当得知徐悲鸿的死因后，周总理沉痛地对在场的人说：“以后决不允许再有这种情况发生！”1919年，24岁的徐悲鸿为了学习西方绘画的优秀技法，带着满腔的热情登上了远赴海外的邮轮。经过近两个月的海上漂泊，终于到达了人称艺术殿堂的法国巴黎。
在徐悲鸿抵达法国的第二年，比他小3岁的周恩来为了探寻救国真理，也来到了欧洲，旅居法国巴黎。
1924年的一天，周恩来在巴黎公社社员墙前，凭吊死难的英烈，恰好发现在自己的不远处，有一位专心致志写生的中国青年学生，他就是徐悲鸿。异国他乡遇同胞，再加上都有着为国家和人民的志向，两人很快成为了好朋友。
抗日战争爆发后，周恩来和郭沫若经过商议，打算让已经回国的徐悲鸿参与政治部三厅的工作，主要让他负责绘画木刻方面的事情。然而当徐悲鸿接到田汉的邀请信，匆匆赶到武汉时，却遭到了人的冷遇。
徐悲鸿愤然离开武汉之后，曾向组织中央大学绘画系学生，前往湖北、山东等地作战地写生，结果也因从中作梗，不给经费而作罢。后来徐悲鸿一度到南洋等地举办画展，将所得收入用于救济祖国的难民。
那一段时期的经历，让徐悲鸿为民族独立斗争的意识愈发强烈，他将手中的画笔作为枪杆，创作了象征着人民坚忍不拔意志的巨幅国画《愚公移山》，以坚定大众抗战必胜的信念。
在蒋介石50岁生日前夕，国民请徐悲鸿为蒋介石画一幅肖像，结果遭到了徐悲鸿义正言辞地拒绝：“我的兴趣在抗日救国，假如抗日民众要我画像，我将不胜荣幸！”对于徐悲鸿回国之后的这些事情，周恩来深知一二，除了越来越赏识徐悲鸿的品格和画技外，对他的生活也更加关心。
1945年初春，郭沫若带着小米和红枣，来到徐悲鸿家，探望正在家养病的徐悲鸿。二人一见面，郭沫若便笑哈哈地对他说：“您最近好些了吗？你看我给你带来了什么？这是延安的小米和红枣！是周恩来同志特意托我送给你的。”原来，远在延安的周恩来听说徐悲鸿在重庆生活艰苦，再加上过度劳累陷入贫病交加的境地后，特地托郭沫若来了些东西给徐悲鸿，并让郭沫若转达了自己对徐悲鸿的问候。
看着那些黄灿灿的小米和红艳艳的枣子，徐悲鸿感动得不知说什么好。他拿起一个红枣，在手中轻轻摩挲了几下，对妻子说道：“我想中午就喝这红枣和小米熬的粥，它对治我的病会有奇效的。”这份《进言》不久被刊登在重庆《新华日报》上，上面有312人的共同签名。当局对此大为震怒，要求这些人撤回自己的签名。面对特务的一再威胁，徐悲鸿坚持自己的立场：“我签的名，我负责到底！”1946年，徐悲鸿离开重庆，前往北平担任北平艺术专科学校校长。他先到了上海看望郭沫若，由于他还有其他的约会，和郭沫若简单聊了几句后，便匆匆告辞。就在他即将离开郭沫若家时，周恩来突然出现在他眼前。
徐悲鸿无论如何也想不到，能在这里见到日夜思念的周恩来先生。周恩来看到徐悲鸿也很是高兴，快步上前，紧紧握住了徐悲鸿的手。当听说徐悲鸿要前往北平时，周恩来高兴地说：“好啊！应当去！”周恩来的寥寥几句，却坚定了徐悲鸿一定要去北平的决心。不久他就离开了上海，先坐船去秦皇岛，然后乘火车到达北平。后来他在谈到与周恩来的这次相遇时，曾动情地说道：“吾人虽非人，但他们的‘先天下之忧而忧，后天下之乐而乐’的精神实足钦佩。”到了北平之后，怀着将北平艺专办成一所“左”的学校的理想，徐悲鸿很快就开展工作。上任第一件事，徐悲鸿就解聘了油画系的低能教授，除了他能力不行以外，还因为此人是特务。
由于解聘了这名教授，中统在北平的特务头目气势汹汹地跑到徐悲鸿家里，质问他为何这样做，要求他立刻撤销解聘的决定。面对特务不可一世的样子，徐悲鸿严肃地回答道：“我要对学生负责！我不能拿学生的前途来照顾你们的人！”中统头目见徐悲鸿态度坚决，怒气冲冲地离开了徐悲鸿家，临走时还“威胁”徐悲鸿，说自己要上告组织部和教育部。不久，组织部和教育部部长分别给徐悲鸿写了信，言语虽然婉转，但意思都是不让解聘那个教授。
的这些举动，都被徐悲鸿一一顶了回去，同时他还在全国各地招揽人才，让有能力和思想进步的画家到北平艺专担任老师。
徐悲鸿在北平的一系列动作，引来了特务对他的猛烈攻击。1947年，特务印了很多“徐悲鸿摧残国画”的宣言，报纸也打着“为新旧国画论战”的幌子，为特务们摇旗呐喊。
面对特务们紧锣密鼓的“倒徐运动”，徐悲鸿始终牢记周恩来对他说的话，一次次迎击特务对他的挑战。
1948年辽沈战役胜利后，平津战役开始部署。面对即将覆灭的命运，官僚们纷纷逃跑，北平城内一片混乱。当局派来两架飞机，企图挟持一批著名学者去南京，其中就有徐悲鸿。
然而徐悲鸿不为所动，坚决要留在北平保护学校，迎接解放，并为北平的和平解放奔走呼号。在一个停电的夜晚，田汉经过伪装进入北平，来到了徐悲鸿的家中。在一支小小的蜡烛下，田汉给徐悲鸿夫妇描绘了解放区的情景：田汉离去之后，徐悲鸿夫妇脑海里幻想着解放区的景象，久久不能入睡。第二天一早，徐悲鸿夫妇立刻去看望齐白石老人。当时齐白石听信谣言，担心进北平后，自己会遭到处决，正准备带着一家老小去香港，他愁容满面地问徐悲鸿：“悲鸿先生，你真的不走吗？”徐悲鸿坚定地说自己不走，自己的家人也不走，北平艺专也不会搬迁，大家都留在北平。齐白石又不无担心地问，进了北平，自己会不会遭到处决。徐悲鸿拍着胸脯向齐白石保证：“悲鸿先生，那时，我还能卖画吗？”“当然能卖画，我保证你能继续卖画。”一向对徐悲鸿有着最大信任的齐白石，听着徐悲鸿铿锵有力的话语，逐渐打消了疑虑，取消了香港之行。
1949年初，北平和平解放。街头锣鼓喧天，人们兴高采烈得走上街头，迎接解放军的到来。古老的北平获得了新生，徐悲鸿获得了新生，齐白石老人也获得了新生！
为了庆祝北平的和平解放，周恩来在北京饭店举行了盛大的宴会，受邀者都是北平各行各业的知名人士，徐悲鸿自然也在受邀之列。当徐悲鸿来到宴会厅不久，就听到周围掌声骤起，周恩来缓步走进宴会厅，和大家一一握手问好。
当周恩来远远看到徐悲鸿时，立刻穿过人群走了过去，紧握着徐悲鸿的手说：“悲鸿同志，我们又见面了！”徐悲鸿兴奋得一时不知该说什么，只是一个劲儿地点头。
和周围人打过招呼之后，周恩来随手拉过一把椅子，坐在了徐悲鸿身边，像老朋友一样聊起了天，询问了一些徐悲鸿的身体情况，以及美术界的情况。听完徐悲鸿的回答后，周恩来沉思片刻说道：“现在很多地方还没有解放，你在美术界的影响很大，希望你继续做更多的工作。”说着，周恩来起身，叮嘱徐悲鸿要好好保重身体，然后询问徐悲鸿能否将艺专改为美术学院，由他就任院长，到时候会有很多的工作压在他的肩上。
周恩来平易近人的一举一动，让徐悲鸿本就激动的心情更加激动。周恩来工作这么忙，要招呼这么多与会人员，还专门到这里来和自己谈话，是多么难得的一件事。不过徐悲鸿心想，要是能再多待一会就更好了。
就在宴会即将结束时，徐悲鸿收到了一张周恩来写的一张便条，让他宴会结束后稍作留步。徐悲鸿拿着纸条看了又看，这不正是他所盼望的。
宴会结束之后，徐悲鸿又和周恩来坐到了一起，热烈交谈起来。他们从艺术创作聊到了艺术风格，从目前面临的工作，谈到了未来要做的事情，有商有量融洽极了。
在世界保卫和平大会召开之际，周恩来决定派一个代表团前往布拉格，其中就包括徐悲鸿。考虑到代表团中有些人年纪比较大，除了派医生护士随行外，还特意叮嘱给每个人做一件貂皮大衣。
代表团按照计划出发，在到达苏联边境前，被安排在一家饭店就餐。结果挂衣服的衣架距离火炉比较近，等大家吃完饭之后，发现有两件皮衣被烧破了，其中一件就是徐悲鸿的。
这件事让徐悲鸿很是难过，还特意给妻子写了一封信，表达自己遗憾难过的心情。
大会结束之后，周恩来在北京饭店设宴迎接代表团。席间，周恩来特地安排徐悲鸿与自己同桌用餐，还让他谈一谈路上的所见所闻。徐悲鸿说着说着，就说到了自己被烧坏的皮大衣上，引得周恩来先是大笑，后是遗憾。
后来，徐悲鸿还参加了国旗、国徽、国歌的制选工作。在选定国歌时，一时间定不下来，毛主席和周恩来便邀请遴选小组成员座谈。徐悲鸿提议以《义勇军进行曲》作为国歌，立即得到了周恩来的支持，大家也纷纷表示赞成。
就这样，《义勇军进行曲》作为国歌的提议，在第一届政协会议上正式通过。
在北平艺专改为中央美术学院后，周恩来亲自任命徐悲鸿担任院长。1951年，徐悲鸿为创作一幅反映新中国建设面貌的巨幅油画，到山东导沂整沭水利工地体验生活，结果回到北京不久，就因突发脑溢血住进了医院。
周恩来得知这一消息后，立刻指示组成医疗小组，尽最大努力抢救徐悲鸿。原本周恩来打算亲自去医院看望，但医生担心徐悲鸿见到周恩来后过于激动，影响血压，因此周恩来才没有成行。
当徐悲鸿得知鲜花是周恩来特意送给自己的时候，不禁流下了一行行热泪。
当时周恩来并不知道，徐悲鸿从早晨开始就一直参加大会。晚上，徐悲鸿又赶赴国际俱乐部，参加欢迎波兰代表团的晚会，就在这次晚会中，徐悲鸿脑溢血复发，再次被送到了医院。
周恩来得知这一情况后，立刻派傅连暲赶到医院，督促组织治疗。但一切为时已晚，9月26日清晨，徐悲鸿告别了人世。周恩来闻此噩耗，当天下午就赶到了医院，与这位老友告别。
当得知徐悲鸿是由于长时间带病参加会议，导致脑溢血复发后，周恩来极其沉痛地对在场的同志说：“徐悲鸿的死，是一个永远无法补偿的巨大损失！为什么让他带病从早至晚开会？以后决不容许再有这样的事情发生。”1954年，经周恩来批准，在徐悲鸿的故居建立了画家徐悲鸿纪念馆，周恩来亲笔题写了“悲鸿故居”匾额。后来在北京中国画院成立大会上，周恩来再一次高度评价徐悲鸿的创作：“徐悲鸿的作品能够融合中西，是他自己生活年代的一位大师。”