此時他已經脫離政界，在家裡著書立說由兒子吳道時等親屬四人將遺體移入棺內。盛殮吳氏遺體的是一具老金絲楠木棺，為萬益祥木廠所製作的一流大棺，標價11000元，該號老闆久慕吳氏為人，只收取7500元成本費。因吳佩孚留有遺囑，殉殮之物僅為一些勳章、紀念章及包金製錢數枚等物，無任何值錢的珍寶。舉辦的度亡道場，可謂規模盛大，靈棚內高懸紅、黃、藍、紫、青各色經幡四十幢，共十棚經，僧道人數達百餘眾。樂隊亦有數班，竟日參與演奏。

　　1940年1月24日，吳氏靈柩舉殯，為民國以來北平最大規模的出殯。由六十四名槓夫肩抬盛殮靈柩，靈柩兩側各系三百尺長的白練，由送殯人牽引，緩緩行進。移靈所經線路由社會各界設立祭棚十一座，路祭桌、茶桌鱗次櫛比，難以數計。圖為送殯隊伍經過天安門。1939年12月4日，寓居北平近八年之久的吳佩孚，逝世於什錦花園胡同11號公館，享年六十六歲。吳佩孚早已遠離了波詭雲譎的政治舞台，但佔領北平的日本人老想讓吳佩孚「出山」，無論日本人如何利誘，這位生性狷介忠直，以關岳自況的吳大帥，巋然不為所動。晚年他潛心於闡釋儒家學說，有《循分新書》、《正一道詮》、《明德講義》、《春秋正義證釋》等著作傳世，民國名記者陶菊隱譽其為「中國舊軍人的最後一個典型」。

　　吳佩孚的死因，至今謎團未解。可以肯定的是：無論他是死於日偽的陰謀，還是誤於庸醫之手，都無礙他的晚節。報道稱：「吳佩孚將軍，以六秩晉六之翁，身體素健，步履如恆，詎於前四五日突罹牙疾，當延伊東日本大夫及中醫郭眉臣、西醫方石珊、德醫史替芬等醫治，以期萬全。惟牙腫迄未見痊可，竟於四日下午六時病逝，享年六十六歲。」

　　中國最具影響力的媒體《大公報》，於12月6日發表社評《悼吳佩孚將軍》，其中說：「吳佩孚將軍以敗血症於前夕逝世於北平，此一代人傑，乃於今日保持完節溘然長逝於異族大敵統治下之故都，全國同胞聞此噩耗，均不勝其感念悲悼之情矣！」北平舉行的大殮定於12月5日下午舉行。這天，日本華北派遣軍最高指揮官多田中將竟然也來到吳宅致祭。1940年1月16日舉行的「點主」大典，竟請來了前清翰林傅增湘為點主官。1940年1月21日，重慶國民政府於吳佩孚移靈之日，舉辦了吳佩孚將軍追悼大會，蔣介石親臨致祭並送輓聯一副：「落日睹孤城，百折不回完壯志；大風思猛士，萬方多難惜斯人。」