1974年10月31日，是蔣介石的八十七歲壽辰——也是他一生中最後一次過生日。
這天，台灣模仿大陸「文革」中人人佩戴毛澤東像章的做法，在這天發行了「蔣總統萬歲」的紀念章。另外，這天台灣向大陸飄送許多巨型氣球，把一千萬張蔣介石的相片送往大陸。
1975年元旦，蔣介石發表了一生中最後的一個新年文告，依然念念不忘光復大陸。
蔣介石在病中，一直寫《病中隨筆》。他寫道：「國際間變化不測，萬事未可逆料。但吾人已作最惡劣之打算與充分之準備，必能獨立生存於世界。」
顯而易見，蔣介石是針對美國對台政策的大變化而發出的感慨。蔣介石還寫道：「切勿存有依賴心理和失敗主義，不顧本身之力量專靠看外人之眼色，以免重蹈大陸淪陷之覆轍。」
1975年1月9日夜，蔣介石在睡眠中發生心肌缺氧，雖經搶救轉危為安，但已預示著他的來日不多了。此後，他因肺炎未癒，不時發燒。
3月29日，蔣介石自知不久於人世，便仿照孫中山臨終的做法，在台北草山別墅口授遺囑，由國民黨中央委員會副秘書長秦孝儀筆錄。
蔣介石遺囑如下：
余自束髮以來，即追隨總理革命，無時不以耶穌基督與總理信徒自居，無時不為掃除三民主義之障礙，建設民主憲政之國家，艱苦奮鬥，近二十餘年來，自由基地，日益精實壯大，並不斷對大陸共產邪惡……展開政治作戰。反共復國大業，方期日新月盛，全國軍民，全黨同志，絕不可因余之不起，而懷憂喪志！務望一致精誠團結，服從本黨與政府領導，奉主義為無形之總理，以復國為共同之目標，而中正之精神，自必與我同志、同胞長相左右，實踐三民主義，光復大陸國土，復光民族文化，堅守民主陣容，為余畢生之志事，實亦印海內外軍民同胞一致的革命職志與戰鬥決心。唯願愈益堅此百忍，奮勵自強，非達成國民革命之責任，絕不中止；矢勘矢勇，毋怠勿忽。
蔣中正
1975年3月29日
4月5日，是中國的清明節。早上，當蔣經國前來請安時，蔣介石已經起床坐在輪椅上，面帶笑容。蔣介石問起張伯苓先生百歲誕辰之事。張伯苓生於1876年，按照中國習慣，1975年是他百歲誕辰。張伯苓是周恩來在天津南開學校就讀時的校長，後來任國民參政會副議長、國民政府考試院院長，1951年病逝於天津。
到了下午，據醫療小組報告：
腹部不適，同時小便量減少。醫療小組認為蔣公心臟功能欠佳，因之血液循環不暢，體內組織可能有積水現象，於是授以少量之利尿劑，此使蔣公排出500CC之小便。下午4時許，小睡片刻。
可是，到了晚上8時半，蔣經國前來探望父親時，發覺情況有變。醫療小組的報告如下：
下午8時一刻，病情惡化。醫生發現老人脈搏又突然轉慢，當即施行心臟按摩及人工呼吸，並注射藥物等急救，一兩分鐘後，心臟跳動及呼吸即恢復正常。但四五分鐘後，心臟又停止跳動，於是再施行心臟按摩、人工呼吸及藥物急救，然而此次效果不佳，心臟雖尚時跳時停，呼吸終未恢復，須賴電擊以中止不正常心律，脈搏、血壓已不能測出。
至11時30分許，蔣公雙目瞳孔已經放大，急救工作仍繼續施行，曾數次注入心臟刺激劑，最後乃應用電極直接刺入心臟，刺激心臟，但回天乏術。
蔣介石死後，由副總統嚴家淦繼任總統。
4月28日，蔣經國出任國民黨中央主席。蔣介石先前所任是國民黨總裁，據蔣經國解釋，自他父親去世後沒有再設總裁，以資紀念。這樣，國民黨的最高領袖，也就由孫中山時稱總理，到蔣介石時稱總裁，到蔣經國時稱主席，三易其名。