Do công việc quá bận rộn, cộng thêm vết thương tái phát, sức khỏe yếu dần, chị bị sốt rét rừng hành hạ. Chị em trong cơ quan cáng chị sang trạm y tế Trần Quốc Toản tại xã Mỹ Yên, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên (cách địa điểm làm việc 15 cây số) để điều trị nhưng không kịp, chị trút hơi thở cuối cùng vào lúc 17h ngày 17/7/1949.