这期间，陈璧君因为广东有急事，离开了南京，汪精卫小公馆的病床面前，一概都由他的情人施旦料理。
1944年元旦以后，汪精卫病情转重：体温增高，四肢麻木，大小便失禁，终于卧床不起，不得不从北极阁迁回颐和路官邸。到了1月中旬，汪精卫下肢麻木，失去知觉，已经不能站立，和瘫痪也差不多了。他的私人医生德国人诺尔明确表示：目前的医学已经无能为力。汪精卫预感到自己末日将到，写了一份遗嘱，题名《最后之心愿》，万一等不到陈璧君回来，要施旦转交陈璧君，并再三叮嘱：此遗嘱只能在他死后二十年才能公之于众。以阴历计算，那一年他正好六十周岁，所以又写了一首《六十自述》诗：
六十年无一事成，
不须悲慨不须惊：
尚存一息人间在，
种种还如今日生。
到了2月中旬，日本派了骨科专家黑川利雄赶来南京给汪精卫诊断，判定为骨肿病，已经进入危险期，考虑到南京医疗条件较差，无法进行大手术，建议到日本去治疗。陈公博认为治愈的希望不大，主张不去的好。陈璧君从广东赶回来，主张尽一切可能极力挽救。陈公博不便过分反对，于是决定让汪精卫转日本治疗。日本的东条内阁经过讨论，决定把汪精卫送到名古屋帝国大学附属医院诊治，因为那里的骨科是全日本最好的。
1944年3月3日上午，汪精卫在病榻前召见陈公博和周佛海，眼泪汪汪地说：“我这次到日本去治疗，凶多吉少。南京这个烂摊子，就交给二位了。我知道二位之间，有点儿小小的隔阂，希望你们以大局为重，精诚团结，苦撑苦熬，一切等我回来再说吧！”
上午11时左右，汪精卫半倚病床，潦潦草草地写了一张最后的“手谕”，交给陈、周二位。这实际上就是汪精卫的“遗诏”。内容如下：
铭患病甚剧，发热五十余日，不能起床。盟邦东条首相派遣名医来诊，主张迁地疗养，以期速痊。现将公务交由公博、佛海代理。但望早日痊愈，以慰远念。
下午1时，汪精卫乘坐的专机“海鹣”号飞赴日本。同行的有陈璧君，子女文惺、文彬、文悌，女婿何文杰，翻译周隆庠，南京中央医院院长黎福，以及侍卫、仆从等等。——颇具有讽刺意味的是：日本人赠送给他的专机命名为“海鹣”号，不论用北京话读还是用上海话读，都与“汉奸”两字的发音十分相近。
汪精卫的专机到了日本以后，在名古屋军用机场降落。名古屋军区师团的救护车和警备车早已经等在那里，立即送往名古屋帝大医院。
为迎接汪精卫的到来，帝大医院整个四楼特设了一套宽大明亮的病房，对外绝对保密，四周有军警特务巡逻戒严，对内只称四楼病房为“梅号”。整座医院，除参加治疗的医生之外，谁也不知道四楼住的是什么人物。
名古屋是日本仅次于大阪的工业城市，而且大都是军事工业，因此也是美军轰炸的重点地区。当时日本的海空军作战失利，海上大门早已经被美军打开，美国的航空母舰就停泊在日本海上，从航空母舰上起飞的飞机一批批地飞临日本的本土上空，进行波浪式、地毯式轰炸。仅仅因为名古屋帝大医院是一座国际知名的大医院，屋顶上又涂有一个很大的红十字，出于人道主义和国际协定，美机没有对它轰炸。但是日本人还不放心，花了一个多星期的时间，日夜开工，在汪精卫病房的楼下建造了一座相当坚固的防空地下室，有电梯上下直接相通。
汪精卫到达名古屋的当天晚上，日本政府就集中了第一流的骨科、神经外科和麻醉专家进行会诊，做出手术方案，于3月4日夜间，在美机轰炸声中，由青年医师龟田良红主刀。进行了近两个小时的削骨去毒手术，切除了四块有病变的骨头和三根肋骨。手术之后，麻醉药性刚刚退去，汪精卫用手摸摸，已经有了知觉，第二天两脚就能活动。四天以后下肢逐渐正常。汪精卫感到病愈有望，十分高兴，对老婆孩子们说：“看来我命不该绝，还有希望回到南京。”