1908年11月14日，这正是孙中山领导的民主革命如火如荼开展、清王朝风雨飘摇的日子。这天晚上，38岁的光绪皇帝突然在北京中南海瀛台去世。第二天下午，他的母后与政敌慈禧太后也病死在中南海仪鸾殿。这消息公布后，立即在全国引起种种的怀疑和猜测，因为这对母子自戊戌政变后一直处于对立的微妙状态中，现在两人几乎同时死去，而且是光绪死后慈禧才死，于是，社会上对光绪之死产生了种种不同的说法：
第一种说法，以徐珂《清稗类钞》为代表，认为慈禧在病危时，不愿在她死后让光绪再掌朝政，派亲信去窥探光绪动静，得知光绪“竟有喜色”，大怒说自己虽病，当不致先他死，他休痴想！于是派人将光绪毒毙。中国古代宫廷斗争多有先例。
第二种说法，以德龄《瀛台泣血记》为代表，认为是慈禧的太监亲信李莲英平日狗仗人势，常迫害光绪，害怕慈禧死后光绪上台危及自身，故瞒过慈禧，暗中毒死光绪。
第三种说法，以康有为的公告与溥仪的《我的前半生》为代表，认为袁世凯在戊戌政变中出卖了光绪，当慈禧病危时，他担心光绪重新上台，便以重金买通内监，借向光绪进药之机，暗中下毒，谋杀了光绪。
以上几种说法流传颇广，但都是猜测之词。近年历史学家在故宫博物院中找到大量的清宫医案，其中有光绪历年的病历与药方。据此分析，认为光绪帝死亡纯是因自身疾病加剧所致。光绪帝并非慈禧太后亲生儿子，而是醇亲王之子，过继过来是为了继承大统。光绪自幼离开亲生父母，在慈禧的冷漠、威严与胁迫中长大，精神压抑，体弱多病，特别是在戊戌政变中经受慈禧的无情打击，被长期幽禁，精神濒临崩溃，身体急剧衰弱，年纪轻轻就患上多种严重疾病。据现代医学分析其病史，他的肺、肝、心等都有病，还有长期遗精史。光绪勉力支撑数年，到1908年已病入膏肓，进入危急阶段。11月10日，即光绪死前4日的医案上写着；“此病不出四日，必出危险！”11月12日御医们已感到束手无策。13日，光绪“目睑微白而珠露”，危在旦夕了。14日进入弥留状态，“脉息如丝欲绝”，到此夜里，光绪最终死亡。据这些资料分析，光绪帝的直接死因，乃是心肺功能的慢性衰竭、合并急性感染而造成，属于正常死亡。
根据对清宫医案的分析，光绪正常病死似乎已成定论。但有一历史学家提出：清宫病历医案就全然可靠么？阴险、残忍而又狡诈的专制统治者在激烈的争夺权力的斗争中，是什么事都做得出来的，他们难道不能伪造或篡改病历医案么？于是，人们又开始思索与探讨了。我们从光绪帝之死中认识到：由于封建专制政治特有的神秘性与封锁制度，以及层出不穷的阴谋，缺乏起码的公开性与透明度，因而使得中国史上的政权更替经常出现各种令人难解的历史之谜，仅以清朝为例，就有顺治、康熙、雍正、慈安太后、同治以及光绪诸帝等的死因之谜，这些历史疑案，在今天还引起人们的探讨与争论。