延安养病
在延安养病期间，张浩除非病得特别难受时，才休息。平时只要身体允许，他就尽可能地出席一些延安举办的活动，并做一些力所能及的工作。
1940年4月30日，张浩与毛泽东、朱德、周恩来等中央领导人应邀到延安青年文化沟出席延安各界庆祝五一国际劳动节大会。主持人宣布会议开始，首先请周恩来作演讲。接着，大会主持人请张浩发表演说。张浩当时身体虽然还很虚弱，但仍然振作精神，走到讲台前，用饱满热情的声音发表庆祝五一节的演说。谁知讲了不到10分钟，张浩突发脑溢血，身体差点倒在地上，好在敏捷的警卫员迅即上前抱住了他，才避免了更大的危险，并立刻把他送往医院抢救。这次发病因及时抢救，没有发生生命危险，但由于发病突然，而且来得厉害，使他无法站立起来，只能卧床。为了治好他的病，毛泽东和党中央想了许多办法。但是由于处于战争时期，延安的医疗条件有限，他因脑溢血而导致的半身不遂始终无法治好，身体越来越弱，并出现其他综合症状，这是由于他过去在敌人的狱中受到酷刑，留下了较为严重的后遗症，致使大脑、心脏及肝病日益恶化。虽然卧床不起，张浩却时刻思考着中国革命和党的前途，关心形势的变化。1941年1月16日，“皖南事变”的消息传到延安，许多同志出于对国民党背信弃义的愤怒，要求与国民党决裂。病中的张浩得知这一情况，心里很不平静。他认为，不应把形势估计得过于严重，日本帝国主义未打败，国共仍应继续合作下去，国共两党如果在此时破裂，对抗日战争大局极为不利。为此，他抱病给毛泽东写信，信中说：“目前的主要矛盾是世界法西斯与反法西斯力量之间的矛盾，皖南事变虽然使我党受到很大的损失，但与四一二、马日事变还是有些不同，日本帝国主义未赶出中国，统一战线仍要坚持。没有抗日民族统一战线，抗日战争不可能胜利。”毛泽东阅读了他的信后，觉得他的意见表现了一个政治家的高瞻远瞩，同时，为他关心党的事业和民族解放事业的精神所感动，马上给张浩复了信。毛泽东在信中对张浩的病很挂念，特意在信中问起并嘱咐道：“你病如何，甚以为念，请好生保养为盼！”收到毛泽东的信，张浩心里的担心没有了，心情很轻松。之后不久，毛泽东来到张浩住处看望他。在张浩的病床前，毛泽东握着他的手说：“育英同志，你的病情我一直挂记在心，我总想来看看你，因为太忙，一直没有来成。今天，我特地抽点时间来看看你。同时，也感谢你对我工作的支持。”对于毛泽东给自己的关心，林育英深为感动。他对毛泽东说：“主席，我现在是老病号。你太忙，再不要来了。”此后，毛泽东又代表党中央多次来看望张浩，使张浩一家很感动，也大大增强了他战胜伤病的信心。
但一次突发事件，使张浩的病情加重。1941年8月4日，日军飞机轰炸延安，这次轰炸的目标是中共中央机关和中央领导人。日机在延安城里城外投下许多炸弹，其中一颗炸弹落在张浩的窑洞门口爆炸，巨大的爆炸，把窑洞震得天摇地动。爆炸声和冲击波，使本来就有病的张浩的大脑、心脏受到刺激。此后，他的病急剧恶化，身体出现水肿。张浩的秘书、警卫员及妻子涂俊明见他病情变得很重，连忙将他送往延安中央医院抢救。经过延安名医何穆的彻底检查，发现心脏大了3倍，肝脏扩大，还有肺水肿，肾脏亦有毛病。毛泽东获悉这么严重的情况后，指示中央医院一定要全力抢救。在何穆、金茂岳等名医的悉心治疗下，张浩的病才得以稳定。
张浩躺在病床上，时常回忆自己参加革命的艰难历程和党内复杂的斗争，十分怀念已经牺牲、引导他走上革命道路的堂弟林育南和战友恽代英、李求实等，想到这些同志是牺牲在“左”倾错误路线中，便对王明更加愤恨。一天，他与住在一起治病的原一二○师政委关向应谈话，讲到王明“左”倾路线占据中央领导权期间，为了推行极“左”路线，王明等人排斥异己，残酷打击迫害为党的事业作过很大贡献、又有很高马克思主义理论水平和丰富斗争经验的重要领导干部，如林育南、何孟雄、李求实等人。他的叙述得到关向应的理解与支持，于是他们决定一起向中共中央和毛泽东写信，建议中央给林育南、何孟雄、李求实等人平反，重新做政治结论，推翻王明强加的不实之词，要肯定他们与王明作斗争的业绩。可惜的是，这项工作刚刚开始，就由于病情又突然恶化而耽搁了下来。这次病情恶化使张浩感到自己可能不行了。
1942年2月，在生命垂危之际，张浩得知堂弟林彪已从苏联回到西安，心里非常高兴。他托一位去西安的老部下给林彪带口信，希望他尽快返回延安。2月14日，林彪一回到延安，就去看望张浩。兄弟俩谈了一阵，医生来检查病情。张浩见天色不早了，就对林彪说：“育容啊，今天见到你，我有几句话要说，也算是我的嘱咐，你要好好记住。”林彪看着哥哥，知道有重要的事情嘱咐自己，便说：“你讲吧。”张浩说：“我们林家三兄弟参加革命最早的是育南，最早去世的也是育南，他实际是受王明迫害而死的。他蒙冤而逝，死得太可惜，我总惦记着这件事。近来，我与关向应同志多次谈过这件事，也向毛主席及其他中央领导人反映过，希望党中央对他和何孟雄、李求实等同志的问题重新作个结论。党中央已经在考虑这个问题。你回来了，要把这件事与中央的其他领导同志再谈谈。育南是我党最早的一批党员，才华横溢，能文能武，很了不起。在那个非常时期，发现并勇敢地站出来反对王明路线，没有非凡的胆略和智慧，是做不到的。而且他反对王明路线，既不是为了个人，也不是争权夺利，而是为了党的事业。他还是我和你的革命引路人。他的冤屈，不是他个人的问题，关系到党的路线和大是大非问题。我们如不为他说句公道话，对不起党，也对不起他。”对于张浩的嘱咐，林彪答道：“这件事我记住了。”张浩又说：“我活不了多久，尽管革命的路还很长，相信胜利终归属于我们共产党人，遗憾的是，我看不到那一天。我们林家三兄弟能看到革命胜利的只有你了。你还很年轻，有很好的前途。但是，任何人的前途，既要靠党的培养，又要靠自己努力。毛主席多次与我谈到过你，说你很有军事才干，对你寄予很大的希望。……我希望你努力学习马克思主义，坚定革命信念，在党中央和毛主席的领导下，将革命进行到底。”想不到，这些话竟然成了张浩的临终遗言。
死后殊荣
1942年2月下旬，张浩的病日益严重起来。3月5日，张浩用微弱的声音将警卫员、秘书及妻子涂俊明叫到身边说：“我不行了，革命20年如一日，未能看到胜利的那一天，深以为憾。我虽未为我们的党和革命事业作出很大的贡献，但尽了力。我死后，请组织上将我葬在杨家岭对面的青年文化沟——桃花岭上，使我能天天望着党中央、毛主席！”3月6日凌晨1点15分，张浩在延安中央医院因病永远离开了他亲爱的同志和战友。得知消息后，中共中央负责人李富春、彭真、邓发以及林彪等怀着沉痛的心情前往料理后事。当日下午，中共中央成立了林育英治丧委员会，由李富春、林彪、邓发等人组成。遗体移入延安中央大礼堂，供人们瞻仰悼念。3月7日，延安《解放日报》头版刊登了《中共中央委员张浩同志积劳成疾病逝》的消息。
中央大礼堂内设立了灵堂，在礼堂顶端挂着致哀的半旗，灵堂外用蓝、白色布帷扎成的牌坊上面写着：“工人先进，战士楷模”。灵堂四周悬挂着延安各机关、学校、部队、团体送的挽联和花圈。吊唁的个人与团体代表，脱帽走进灵堂，向张浩遗体敬礼，然后瞻仰遗容。灵堂两侧，站立着中央直属机关党组织派来的4位灵丧护卫员。中共中央领导人毛泽东、朱德、任弼时、陈云、林彪、叶剑英等，轮流为张浩守灵。本来，治丧委员会通知8日开始吊唁，但7日各界人士就自发先期前往吊唁，人数达500余人。许多人在张浩遗体前悲痛得泪流满面，一些同志忍不住甚至号啕大哭起来。
1942年3月8日，陕北高原上飘着纷纷细雨，像是老天爷也在为中国共产党失去一位优秀的领导人而悲伤流泪。上午4点至9点，延安各界人士万余人向林育英的遗体告别。当天，毛泽东亲自为张浩题了挽联：“忠心为国、虽死犹荣”。朱德、叶剑英、陈云、李维汉及林彪等参加了遗体告别仪式。3月9日，中央决定公祭张浩。公祭之前，毛泽东对朱德、任弼时等人提议说：“林育英是一位很好的同志，对革命的贡献很大，他的去世，是我们党的一大损失，我心里非常难过。我想，同志们的心情也是一样的。为表示我们对他的敬意和怀念之情，我提议，他的灵柩由我们几个主要领导同志亲自抬到桃花岭。”朱德、任弼时都表示赞同。上午9点，张浩的公祭仪式在延安中共中央党校门前的广场上举行，毛泽东、朱德、任弼时等中央领导同志参加了仪式。中共中央书记处书记任弼时主祭，李克农宣读祭文。党中央号召大家学习张浩对组织忠诚、英勇不屈、吃苦耐劳、密切联系群众、作风正派的好品德、好精神。
祭礼结束，一万多人自发为张浩送行，参加出殡。毛泽东、朱德、任弼时、杨尚昆、徐特立等中央领导人亲自将他的棺柩抬到桃花岭上，又亲自为他执绋安葬。这是毛泽东一生中唯一一次给自己的战友抬棺、下葬。之后，毛泽东还亲自为张浩题写了“张浩同志之墓”的墓碑。在党的历史上，我党我军的高级领导人中，只有张浩享受了这一殊荣。