据《清光绪外传》中说，十月初十是慈禧太后的生日，身体虚弱的光绪前去贺寿，进门前，有值班的太监窥见光绪扶着近侍的肩膀做疏松筋骨的动作，大概担心给慈禧太后跪拜时爬不起来。但正要进去时，太监忽传太后的懿旨：“皇帝卧病在床，免率百官行礼，取消贺拜仪式。”
原来，慈禧太后当时患有痢疾，拉肚子已有一两个月，毕竟年事已高，经这么一折腾，慈禧也已是日薄西山，奄奄一息。听到这个消息后，光绪便返回自己寝宫，心情似乎还不错。光绪的脸上表情被监视的太监看到，随后跑去密告慈禧太后说，皇上听说太后病重，脸有喜色。慈禧太后听后勃然大怒：“我不能死在你前头！”
随后的几天里，慈禧太后和光绪的病情都无任何好转的迹象，太监和宫女们一个个脸色阴沉，整个皇宫一片悚然。7月18日，庆亲王奕?奉慈禧太后之命前往普陀峪的陵区视察寿宫，也不知道是慈禧估计自己不行了，还是觉得光绪不行了，或者觉得两个人都不行了。
7月19日，皇宫禁门开始增加卫兵，凡是出入宫的人都要检查，当时传慈禧太后和光绪皇帝两人随时可能崩逝，宫中气氛非常紧张。二十一日，隆裕皇后去瀛台涵元殿时，光绪早已死去多时，当时竟然无人知道。隆裕皇后心里害怕，大哭而出，奔到慈禧太后那里告知光绪已死。慈禧太后听后，也只是长叹一声，这次她又比光绪稍胜一筹。
随后，光绪的遗体被早已准备好的吉祥轿抬到乾清宫，由于光绪死前没人在身边，当时也没有换寿衣，正当隆裕皇后指挥那些太监七手八脚的安顿光绪遗体时，一太监急匆匆的赶来报告，说慈禧太后也不行了，隆裕皇后惊慌之下，又丢下光绪的遗体，带着太监们急急忙忙往慈禧太后那里赶。
当时的太监李莲英看见光绪的遗体放在殿中无人看管，心有不忍，便对身边的小太监说：“我们先把皇上弄弄好吧！”最后在李莲英的指挥下，光绪的遗体这才被草草料理好放进梓宫。
就在隆裕皇后为光绪遗体穿衣时，慈禧太后也撒手人寰，死在了中南海仪鸾殿内，终年74岁。慈禧的死亡时间在光绪帝死去的第二天下午，两人死亡时间相差不到一天。
晚清御史、光绪的近臣恽毓鼎的《崇陵传信录》及徐珂所编著的《清稗类钞》等书认为，慈禧在病危期间，惟恐自己死后，光绪重新执政，推翻她既定朝政及平反她一手制造的种种冤案，于是令人下毒手将光绪害死。
英国人濮兰德·白克好司的《慈禧外传》和德龄的《瀛台泣血记》等书认为，清宫大太监李连英等人，平日依仗着主子慈禧的权势，经常中伤和愚弄光绪。他们深恐慈禧死后光绪重新主政，会清算他们往日的罪孽，所以就先下手为强，在慈禧将死之前，先把光绪谋毙。
溥仪在《我的前半生》一书中谈到，袁世凯在戊戌变法时辜负了光绪的信任，在关键时刻出卖了皇上。袁世凯担心一旦慈禧死去，光绪决不会轻饶了他，所以就借进药的机会，暗中下毒，将光绪毒死。
曾经是清宫御医的屈贵庭在《逸经》杂志二十九期上发表一篇文章说，在光绪临死的前三天，他最后一次进宫为皇上看病，发现光绪本已逐渐好转的病情却突然恶化，在床上乱滚，大叫肚子疼。没过几天，光绪就死了。这位御医认为，虽不能断定是谁害死了光绪，但却可以肯定光绪是被人暗中害死的。
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