失聪并没有让白求恩丧失斗志，他依然挺身在第一线，伤员们在他的激励下顶住麻药缺失造成的疼痛，配合好每一场手术。为了取出一名伤员头骨里的弹片，白求恩亲自师范给方医生看，不知不觉中划破了手套，疲惫的他没有发觉手指上又被划破了……为了让白求恩大夫好好休息，董千秋只得求聂荣臻命令其睡觉。趁白求恩熟睡之时，董、方二人委托二秃子看住房门悄悄地带着医疗队赶赴前线。白求恩醒来后发现房门已锁，便破窗而出翻身上马疾驰而去，拦不住他的二秃子也只好紧随其后。这一次在前线上，白求恩坚持在手术台前，创下了连续工作69小时，手术150例的晋察冀战地医疗史上的最高记录。胜利回来的路上，疲劳加上手伤，白求恩从马上摔下来，再也没有力气站起来。医疗队回到了松岩口，乡亲们看到白求恩大夫倒下了都惊嘘不已。所有人都想尽全力挽救他的病情，却没有良好的对策。

白求恩平静地告诉方医生和董千秋，自己在感染了丹毒后已经患了败血症，即使现在截肢也已经来不及了。弥留之际，白求恩用一只手敲打打字机，把要对每一个人说的话做的事用遗言的方式记录下来。毛主席得知后立即下令去重庆买盘尼西林的药并派飞机送来，大家获悉后相拥而泣，期待着奇迹的出现。然而当天夜里，白求恩大夫阖上了他的双眼，永远地离开了人世。乡亲们、战士们自发地抬着他的遗体走了整整五天五夜，漫天飘舞的鹅毛飞雪，仿佛在为他做最后的告别。毛泽东主席为诺尔曼·白求恩题词：“一个外国人，毫无利己的动机，把中国人民的解放事业当作他自己的事业，这是什么精神？这是国际主义精神，这是共产主义精神，每一个中国共产党员都要学习这种精神……”