達爾文在晚年寫了《感覺的表現》、《食蟲植物》、《攀援植物》、《蚯蚓》、《同種植物上花的不同形態》、《植物的運動能‘力》、《植物的自花受精和異花受精》等書。
在晚年的生活中，他還積極參加研究當時流行的“活體解剖”問題，他還積極扶植後進的研究者，他曾熱心地幫助過一位力求培育出一種甘蔗變種的巴西人，為他四處奔忙。
對自然界永遠有著無窮無盡好奇心的達爾文，對碳酸氨對植物的作用又有了好奇心，對這個全新的問題，他深入地研究，漸漸地也有了一些進展。他還經常外出考察，但是，畢竟年歲不饒人，他已經70多歲了，體力一天天下降。他預計要用幾年時間才能完成的考察工作，顯然無法進行了，這使他十分沮喪。
達爾文自己也意識到自己的生命可能已經走到了盡頭，他抱怨說：“我不能去散步，一切都使我疲憊不堪，甚至連觀賞風景也是如此。我將怎樣來利用我的有生之年呢？我講不出來，我想，我願我周圍的人都能美滿幸福。但是，生活對我來說已經變得異常艱難了。”
1881年底，他的心髒病猝發，從此，身體就徹底衰弱下去了。1882年2月末和3月初，他的心髒疼痛更加頻繁，他隻能勉強走到家門口，而不敢遠離家門，他隻能和愛瑪一起坐在花園裏賞花，傾聽鳥鳴。
赫胥黎對他進行了無微不至地照料，這對他來講就像一支強心劑，他說：“我的老朋友，請接受我的誠摯謝意吧！我誠懇地希望在這個世界上，再多一些像您這樣的‘自動物’就好了”。這是針對赫胥黎在貝爾斯特英國科學協會上的演說而言的，演說的題目是《論動物是自動物的假說》。這或許是兩位親密朋友之間的最後幽默了。
1882年4月15日，一場無法挽回的重病發作了。達爾文在進晚餐時突然感到眩暈。他想走到沙發那邊去躺下，可是卻渾身無力地倒在了地上。到了4月I7日，也就是他病逝的前兩天，也許是人們常說的那種“回光返照”的作用，他又能夠起床了。他走到花園裏去，到他的實驗基地去看他未作完的植物實驗。
他的兒子，生物學家法蘭士著急地跑過來看他，讓他回去休息。他說：“我的實驗還沒有做完呢!”“父親，你已經做得太多太多了，你現在唯一要做的事就是休息，你不能再消耗你的精力了。”兒子感動地說。
“孩子，你說，現在除了科學實驗，我還有什麼其它事可做呢?”
就這樣，達爾文在為科學奉獻了他最後一絲精力之後，終於倒下了。
他看著病床周圍的親人，和善地對他們說：“到時候了，我一點也不怕死。愛瑪，一有病就讓你服侍，真要好好感謝你，孩子們對我也很好。我很平靜，我這一生追求真理和科學，我相信這樣做是正確的。我沒有犯過什麼大的罪過，所以，也就沒有什麼痛悔的。我常常感到遺憾的是：不能再多做點什麼。”
1882年4月19日淩晨4時左右，達爾文在唐恩家中逝世，終年73歲。
巨匠隕落，舉國震動。愛瑪本想把達爾文埋葬在唐恩，但朋友們堅持把查理葬在西敏寺。西敏寺通常隻有功勳卓著的大人物才能埋在那裏。先前去世的萊伊爾葬在那裏，大科學家牛頓長眠在那裏。
1882年4月26日，西敏寺為達爾文舉行了隆重的葬禮。扶柩人是：虎克、赫胥黎、華萊士、皇家學會主席拉卜克等。參加葬禮的還有來自法國、德國、俄國、美國、意大利等國的代表以及達爾文的許多親屬。達爾文的墓地在距牛頓墓僅幾米的地方，墓碑上刻著“查理，羅伯特，達爾文。生於1809年2月12日，死於1882年4月19日。”
達爾文的故事講完了。他的一生是為追求科學和真理奮鬥的一生。他戰勝了傳統的偏見和自身的病痛，表現出令人崇敬的頑強意誌。他所創立的進化論思想，已經影響到人類科學的一切領域。他是人類曆史星河中永不隕落的一顆明星。