Здоровье больного продолжало быстро ухудшаться, несмотря на все меры, которые принимались тогдашними светилами профессорами, которые, однако ошиблись в диагнозе и ускорили этим кончину Наследника. Они признали, что близость моря вредна для их августейшего пациента, а потому больного перевезли в другую виллу, отдаленную от моря, за железной дорогой, в чудесном парке, виллу Бермон.

В Страстную Субботу, 16 апреля, в здоровье Наследника внезапно наступило резкое ухудшение. Начала отниматься правая половина тела и зрение притупилось. Императрица, всё время находившаяся при своем больном сыне, телеграфировала в Петербург Государю Александру Николаевичу. Извещена была в Копенгагене и принцесса Дагмар, невеста Цесаревича. Государь Император прибыл в Ниццу 22 апреля. Стали съезжаться и многие высочайшие особы царствовавших тогда в Европе династий. Трагические и трогательные сцены стали происходить у одра умирающего двадцатилетнего молодого человека. Его потухающий взор был устремлен на икону Святого Николая Чудотворца. По бокам отходящего сидели дорогие ему сверстники: одной рукой он держал руку принцессы Дагмар, а другой — руку своего брата Александра. Уходя в лучший мир он как бы благословлял будущих супругов, Императрицу Марию Феодоровну и Императора Александра Третьего. Сокрушенные горем стояли вокруг августейшие родители умирающего, окруженные родственниками и свитой.

Вечером 24 апреля 1865 года началась агония наследника Российского престола. Духовенство читало отходную. Наследник пытался осенить себя крестным знаменем… Из глаз его скатилась слеза…

Горю Императорской Семьи не было пределов. Государь Александр Второй с помощью своих сыновей положил во гроб тело усопшего. Уже с вечера 24 апреля отряд в 50 егерей французской Императорской Гвардии, эскадрон французской кавалерии и отряд русских моряков из военной базы в Вильфранш держали почетный караул в парке виллы Бермон. Вечером 26 апреля тело было перенесено в русскую церковь, построенную всего лишь несколько лет тому назад по инициативе вдовствующей Императрицы Александры Феодоровны, вдовы Императора Николая Первого.

От виллы Бермон к церкви следовала величественная процессия. Во главе, на коне, — генерал командующий войсками департамента Приморских Альп и начальник гарнизона города Ниццы. За ними следовали войска: батальон егерей французской Императорской гвардии; батальон армейской пехоты, две роты морской пехоты, с оркестрами музыки. Адмирал Лесовский нес личный штандарт усопшего Цесаревича при ассистентах, морских штаб-офицерах; русские офицеры несли на подушках ордена покойного. Затем следовало православное духовенство с хором певчих. По бокам погребальной колесницы шли шеренги гвардейских казаков, а шпалерами стояли французские гвардейские егеря. Затем следовал пешком Государь Александр Второй, Царь Освободитель, в сопровождении шести генералов Свиты; великие князья, братья усопшего, Александр, Владимир и Алексей, герцог Николай Лейхтенбергский; герцог Георгий Мекленбургский; представители царствующих европейских династий и многочисленная свита. В коляске следовала Государыня Императрица со своими более молодыми детьми — Сергеем, Павлом и Марией, будущей герцогиней Эдинбургской, Великая княгиня Мария Николаевна, герцогиня Лейхтенбергская, дочь Государя Николая Павловича; многочисленные придворные дамы. Следовали сановники Российской Империи и другие высокопоставленные лица. Затем шли префект департамента Приморских Альп в сопровождении представителей французской общественности Парижа, Департамента и провинции; городской голова г. Ниццы Малоссена. Русские люди съехались изо всех стран Европы, чтобы проводить тело усопшего Царевича. Отряд русских матросов заключал официальную процессию. Почти что все жители Ниццы следовали за отрядом наших моряков. С холмов, окружающих виллу Бермон, салютовали французские батареи… Император Наполеон Третий был представлен принцем Мюратом, а при французском Дворе был объявлен девятидневный траур.