公元1908年11月14日，年仅38岁的光绪帝驾崩于北京中南海。第二天，73岁的慈禧太后魂归西天。皇帝和太后一前一后死亡，相隔不到20小时，轰动天下，震动百姓，于是，光绪皇帝的死引起许多猜测，也成了待解谜团。
有人猜测。慈禧知道自已将归西天，她不愿意光绪皇帝重新掌权，于是派人毒死了光绪帝。主要依据有清末给光绪看病的名医屈桂庭他的回忆录中说：“光绪在临死前三天，在床上不停地翻滚，并且不停地大叫，‘肚子疼得不得了。’脸色发暗，舌头又黄又黑，明显是中毒症状。’”由此可见，光绪是被毒死的，而最大的嫌疑人是慈禧太后。
其实据档案记载，光绪自幼就是一个病秧子、药罐子。成年之后体质未见好转，而病情却不断加重。进入壮年时，已是病入五脏，气血双亏，到临终前半年脏腑功能全部失调，虽从全国各地延请名医，然已无对症之药可用，医生只好在脉案上记下：“调理多时，全无寸效”了。
光绪死于光绪三十四年十月ニ十一日傍晚。
现代医学专家研究了医后认为，光长期患有肺越核、肝病、心病、风湿病，抵抗力下降，成多系统疾病。直接的死因可能是心肺功能，合并急性感染。纵观光绪脉案，其病属渐进性化，并无暴亡迹象，当属正常死亡。
然而，还是有人从光绪的头发里发现了大量砷，又让光绪帝之死变得扑朔迷离。
也正是因为这样，也有说法，说是光绪帝是被“窃国贼”袁世凯害死的。这个说法的依据是，袁世凯眼见慈禧一病难起，非常光绪在慈禧死后而掌握实权，从而报复自已在戊戌变法出卖皇帝的行为，于是散尽千金我，贿赂宫廷宦官，毒杀了光绪帝。
而支持这个说法的有力证据是清朝最后一个皇帝溥仪曾经说过的话：“我亲耳听到一个侍候光绪帝的老太监讲：‘光绪帝死前一天，只是用了一剂药，才变坏的。后来才知道这剂药是袁世凯送的。’”病死，还是慈禧或袁世凯毒杀，光绪死因的真相究竟如何，还是一个待解之谜团。