在總統演說之後，愛迪生站到講台上，簡短地講了幾句。突然，他臉色驟變，幾乎倒下。總統的隨行醫生立即給他注射強心劑。休息了一陣，他才漸漸地好轉了。
從此之後，愛迪生的身體每況愈下。他已不可能再去實驗室工作了。西奧蘭治的事務漸漸地轉給了助手，但他還堅持著盡量由自己為公司做出決策。
1931年，美國正處於經濟大蕭條之際。6月11日，當愛迪生獲悉正在大西洋城舉行全美電氣照明協會會議時，便拍去一份充滿熱情的電報。他在電報中向代表們說道：“我要對你們說的是要勇敢些，我度過了漫長的歲月，我看到了曆史的數次反複——工業的多次蕭條。……你們一定要像父輩那樣勇敢，滿懷信念，勇往直前。”
8月1日，愛迪生病情加重，醫生診斷出布萊特症、尿毒症和糖尿病等多種症狀。他的體力越來越弱，除了接受妻子的喂食外，他不願接受任何人給他的食物。
9月初，愛迪生的病情再次進入危險期。10月4日，醫生斷定他的病已無法挽回了。醫生在敘述他在世的最後幾天情況時說：“如果他不能有成效地工作，那麼對他來說，生命已沒有任何意義，他清清楚楚地意識到這一點，並且勇敢地準備去迎接死亡。”
每天每時都有世界各地的人發來大批慰問信和電報。教皇兩次發來電報詢問他的健康。胡佛總統關照每天把愛迪生的病情用電話告訴他。邁爾斯堡商會決定10月4日為祈禱愛迪生康複日。
愛迪生最後的日子是絕對寧靜的。在他醒著的時候，他透過窗子向山穀望去，那裏曾是他與孩子們嬉戲的地方。他自言自語地說：“那裏真美啊！”
他在彌留前不久，對妻子說：“我走完了我的人生之路，我奉獻了我所能奉獻的最好的一切。”
幾乎是在愛迪生生命垂危之際，他還會見了費爾斯通，他帶著勝利的笑容向費爾斯通示意放在屋裏的用一枝黃花提煉的橡膠製成的那四隻輪胎。
他陷入了昏迷。他的力量慢慢地消失了。
1931年lO月18日淩晨3時24分，托馬斯·阿爾瓦·愛迪生與世長辭，終年84歲。
西奧蘭治著名的實驗室裏，時鍾的指針停止不動了。
報紙出版了號外和一係列專刊。電報把愛迪生去世的消息傳到了全世界。
清晨，普普通通一群人的行列，行進在通往盧埃林莊園的小路上，他們最後一次按照愛迪生通常上班的時刻，早晨7點，把他的靈柩送到他的實驗室的圖書館，安放在離他休息過的床鋪不遠的書桌旁。
兩天兩夜，人們絡繹不絕地前來向愛迪生的遺體告別。長長的隊列徹夜站在那裏，其中有福特、費爾斯通、早期的報務員、愛迪生的“先驅者”、他的同事們——門羅公園、西奧蘭治一起工作過的人。
1931年10月21日，正好在愛迪生第一盞白熾燈問世52周年那一天，這位偉大的發明家被安葬在離格倫蒙特他家不遠處的一棵大橡樹下。樂隊演奏貝多芬樂曲和德國作曲家瓦格納的作品《太白星之歌》。在瓦格納的作品中，愛迪生喜歡的隻有這一首。
當天，美國人民以一種特別的方式向這位偉人告別：人們關掉了所有的電燈，持續一分鍾，以示哀悼。
這一分鍾之內，芝加哥、加利福尼亞、波士頓、紐約一片黑暗，整個美國一片黑暗。接著，從東海岸到西海岸，從城市到鄉村，燈火通明，亮如白晝，世界又是一片光明。
雪片般飛來的唁電，帶來了世界人民哀痛的心情。這心情化成無數越來越亮、越來越先進的燈。地上的盞盞明燈，與天上的點點繁星交相輝映，生成永不消失的光輝。