เมื่อวันที่ ๑ ตุลาคม ๒๔๑๑ พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวได้เสด็จสวรรคตด้วยโรคมาเลเรีย หลังจากที่พระองค์ได้สร้างชื่อเสียงเลื่องระบือที่ทรงคำนวณล่วงหน้าในการจะเกิดสุริยะปราคาเมื่อวันที่ ๑๘ สิงหาคม ๒๔๑๑ ได้แม่นยำกว่านักดาราศาสตร์ชาวยุโรป แต่ก็ทรงได้รับเชื้อไข้ป่ามาจากการเสด็จไปทอดพระเนตรสุริยปราคาที่ตำบลหว้ากอ เมืองประจวบคีรีขันธ์ในครั้งนั้น
ทรงทราบว่าการประชวรครั้งนี้จะเป็นที่สุดของพระชนม์ชีพแล้ว และทรงเข้าพระทัยในความเป็นจริงของชีวิตตามวิสัยของผู้ที่ครองเพศบรรพชิตมาถึง ๒๗ ปี ทรงยึดมั่นในพระธรรมมาตลอดชีวิต ไม่กระสับกระส่ายต่อความตาย ทรงกำหนดวันละสังขารของพระองค์เองเป็นวันที่ ๑ ตุลาคม ซึ่งตรงกับวันประสูติ จึงทรงจัดการในเรื่องต่างๆที่ทรงห่วงใย ก่อนที่เวลานั้นจะมาถึง
มีรับสั่งให้พระยาบุรุษรัตนราชพัลลภไปตามพระยาศรีสุนทรโวหารให้เข้ามาเฝ้าพร้อมสมุดดินสอ เพื่อจดคำขอขมาและลาพระสงค์เป็นภาษามคธ ซึ่งมีคำแปลบางตอนว่า
“...วันนี้เป็นวันพฤหัสบดีเหมือนวันฉันเกิด ก็ความเจ็บไข้ของตัวฉันเจริญทวีมากขึ้น ตัวฉันกลัวว่าจะต้องตายลงในวันนี้ ฉันขอลาพระสงฆ์ ฉันขออภิวาทไหว้ต่อพระผู้มีพระภาค พระอรหังสัมมาสัมพุทโธเจ้า แม้นพระนิพพานแล้วนาน ฉันขอนมัสการพระธรรมของพระผู้มีพระภาคนั้น ขอนอบน้อมพระอริยสงฆ์ ด้วยตัวฉันขอลาผู้ได้ถึงพระรัตนตรัยเป็นที่ระลึกแล้ว...”
“...ตัวฉันศึกษาความไม่ยึดเหนี่ยวถือเอาสรรพสิ่งการทั้งหลายทั้งปวงเป็นอนัตตาไม่เที่ยง ธรรมทั้งหลายทั้งปวงเป็นอนัตตา ใช่ตัวตน ย่อมเป็นไปตามปัจจัย ของนั้นไม่ใช่ของเรา ส่วนนั้นใช่เราไม่เป็นเรา ส่วนนั้นไม่เป็นแก่นสาร ใช่ตัวใช่ตน ย่อมเป็นไปตามปัจจัย ของนั้นไม่ใช่ของเรา ส่วนนั้นใช่เราไม่เป็นเรา ส่วนนั้นไม่เป็นแก่นสาร ใช่ตัวใช่ตน ความตายใดๆ ของสัตว์ทั้งหลาย ความตายทั้งหลายไม่เป็นอัศจรรย์ เพราะความตายนั้นไม่เป็นอกุศลหนทางไป สัตว์ทั้งหลายทั้งหมดด้วยกัน ขอพระผู้เป็นเจ้าจงเป็นผู้ไม่ประมาทเถิด ฉันขอลาขอไหว้นมัสการ ข้อที่ได้เป็นความผิดพลั้งของตัวฉัน ขอพระสงฆ์จงงดโทษเป็นความผิดของข้าพเจ้านี้เถิด ครั้นเมื่อความตายของข้าพเจ้าแม้นถึงความกระสับกระส่ายอยู่ จิตจะไม่เป็นกระสับกระส่าย ข้าพเจ้าศึกษาอยู่อย่างนี้ ทำตามคำสอนของพระพุทธเจ้าผู้ตรัสรู้...”
จากนั้นในความห่วงใยต่อพระโอรสธิดาและพระราชวงศ์ทั้งหลาย อาจมีผู้มาแย่งชิงอำนาจเมื่อแผ่นดินสิ้นกษัตริย์ ทรงทราบดีว่าข้าราชการที่มีอำนาจมากที่สุดในเวลานั้น ก็คือ เจ้าพระยาศรีสุริยวงศ์ จึงทรงรับสั่งกับพระยาบุรุษรัตนราชพัลลภ ผู้ที่เฝ้าพยาบาลอยู่ตลอด ให้ไปบอกเจ้าพระยาศรีสุริยวงศ์ว่า
“ข้าให้เรียนคุณศรีสุริยวงศ์ ข้าเป็นคนลูกมากรากดก แล้วลูกก็ยังเล็กเด็กอยู่ ไหนๆ คุณศรีสุริยวงศ์ก็ได้อุปถัมภ์บำรุงข้ามา ถ้าข้าไม่มีตัวแล้ว ขอให้คุณศรีสุริยวงศ์อุปถัมภ์บำรุงลูกข้าเหมือนอย่างตัวข้า ขออย่าให้มีภัยอันตรายเป็นที่กีดขวางด้วยการแผ่นดิน ถ้าจะมีความผิดสิ่งหนึ่งสิ่งใดเป็นข้อใหญ่ ขอแต่ชีวิตไว้ให้เป็นแต่โทษเนรเทศ”
เจ้าพระยาศรีสุริยวงศ์จึงให้กราบทูลว่า ท่านได้สั่งให้ทหารล้อมวังตั้งกองรักษาการพระบรมมหาราชวังและพระตำหนักสวนกุหลาบที่เจ้าฟ้าจุฬาลงกรณ์ประทับเรียบร้อยแล้ว และยังมีพนักงานตำรวจและทหารอย่างยุโรปประจำหน้าที่ทุกแห่ง พระองค์จึงรับสั่งให้พระเจ้าลูกเธอ พระองค์เจ้าโสมาวดี แจ้งแก่เจ้าพระยาศรีสุริยวงศ์ว่า การเลือกพระเจ้าแผ่นดินองค์ใหม่ขอให้เอาความมั่นคงของประเทศเป็นเรื่องสำคัญ พระองค์มิได้ตั้งพระทัยจะให้พระโอรสองค์ใหม่เป็นรัชทายาทแต่ผู้เดียว จะเป็นพระเจ้าน้องยาเธอ พระเจ้าหลานเธอก็ได้ เพราะเจ้าฟ้าจุฬาลงกรณ์ยังทรงพระเยาว์นัก ขอให้พระบรมวงศานุวงศ์และขุนนางข้าราชการปรึกษาประชุมกันให้ดี พระองค์มีความปรารถนาเดียวคือ ต้องการให้บ้านเมืองร่มเย็นเป็นสุขต่อไปเท่านั้น ทั้งยังรับสั่งให้พระยาศรีสุนทรโวหารเขียนกระแสรับสั่งนี้เป็นลายลักษณ์อักษรไปอ่านในที่ประชุมเสนาบดี
เมื่อทรงตระหนักว่าใกล้จะสิ้นพระชนม์แล้ว พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวรับสั่งให้เจ้าพระยาศรีสุริยวงศ์ เจ้าพระยาภูธราภัย และพระเจ้าน้องยาเธอกรมหลวงวงศาธิราชสนิท เข้าเฝ้าเพื่อรับสั่งราชการเป็นครั้งสุดท้าย แล้วรับสั่งลา ว่า
“วันนี้พระจันทร์เต็มดวงเป็นวันเพ็ญ อายุของฉันจะดับในวันนี้แล้ว ท่านทั้งหลายกับฉันได้ช่วยทำนุบำรุงประคับประคองกันมา บัดนี้กาลมาถึงฉันแล้ว ฉันจะขอลาท่านทั้งหลาย ด้วยฉันออกอุทานวาจาไว้เมื่อบวชอยู่นั้นว่า วันใดเป็นวันเกิด อยากจะตายในวันนั้น วันฉันเกิดเป็นวันเพ็ญ เดือน ๑๑ วันมหาปวารณา เมื่อป่วยไข้จะตายให้สิทธิ์ ณ วิทาริก อันเตวาสิกยกลงไป จะขอตายในท่ามกลางสงฆ์ เมื่อเวลาที่พระสงฆ์กระทำวินัยกรรมมหาปวารณา ก็บัดนี้เห็นจะไม่ได้พร้อมตามความที่ปรารถนาไว้ เพราะเป็นคฤหัสถ์เสียแล้ว ฉันจะขอลาท่านทั้งหลายไปจากภพนี้ในวันนี้แล้ว ฉันขอฝากลูกของฉันด้วย อย่าให้มีภัยอันตรายเป็นที่กีดขวางในการแผ่นดิน ถ้าจะมีความผิดสิ่งหนึ่งสิ่งใดเป็นข้อใหญ่ ขอแต่ชีวิตไว้ให้เป็นแต่โทษเนรเทศ ขอให้ท่านเป็นที่พึ่งแก่ลูกของฉันต่อไปด้วยเถิด”
“ฉันจะขอพูดด้วยการแผ่นดิน ยังหาได้สมาทานศีล ๕ ประการไม่ ฉันเป็นคนป่วยไข้ จะขอสมาทานศีล ๕ ประการเสียก่อน แล้วจึงจะพูดด้วยการแผ่นดิน” จึงทรงตั้งนโม ๓ จบ ทรงสมาทานศีล ๕ และตรัสภาษาอังกฤษ การตรัสภาษาอังกฤษเพื่อแสดงให้เห็นว่าพระสติยังดีอยู่ไม่ฟั่นเฟือน
“ตัวท่านกับฉันได้ช่วยกันทำนุบำรุงแผ่นดินมา ได้อยู่เย็นเป็นสุขตลอดมาจนสิ้นตัวฉัน ถ้าสิ้นตัวฉันแล้ว ขอท่านทั้งหลายจงช่วยกันทำนุบำรุงการแผ่นดินต่อไปให้เรียบร้อย สมณพราหมณ์อาณาประชาราษฎรจะได้ที่พึ่งอยู่เย็นเป็นสุข แต่ต้องรับฎีการ้องทุกข์ของราษฎรให้เหมือนฉันที่เคยรับมาแต่ก่อน
อนึ่งผู้ที่จะเป็นพระเจ้าแผ่นดินต่อไปภายหน้าให้พร้อมกันเลือกหาเอาเถิด จะเป็นพี่ก็ตาม จะเป็นน้องก็ตาม จะเป็นลูกก็ตาม จะเป็นหลานก็ตาม สุดแต่จะเห็นพร้อมกัน ท่านพระองค์ใดมีปรีชาญาณควรจะรักษาแผ่นดินได้ ก็ยกขึ้นเป็นเจ้า จะได้ทำนุบำรุงแผ่นดินและพระราชวงศานุวงศ์และราษฎรให้อยู่เย็นเป็นสุขต่อไป อย่าหันเหียนตามพระกระแสพระเจ้าแผ่นดินก่อนเลย เอาแต่ความดีความเจริญเป็นที่ตั้ง”
ไม่มีผู้ใดในคณะเข้าเฝ้าคาดคิดเลยว่าพระเจ้าอยู่หัวใกล้จะเสด็จสวรรคตอยู่แล้ว เพราะขณะที่มีพระราชกระแสรับสั่งนั้นพระสุรเสียงยังชัดเจนแจ่มใส พระสติสัมปชัญญะก็สมบูรณ์ เจ้าพระยาศรีสุริยวงศ์จึงลงเรือกลับไปพักผ่อนที่บ้านซึ่งอยู่อีกฝั่งของแม่น้ำ แต่แล้วก่อนถึงเวลา ๒๑ นาฬิกาเล็กน้อย ก็มีผู้ไปตามที่บ้านพร้อมทั้งแจ้งข่าวว่าพระเจ้าอยู่หัวกำลังจะสวรรคต เมื่อเจ้าพระยาศรีสุริยวงศ์รีบลงเรือไปถึงพระบรมมหาราชวัง พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าฯก็ได้เสด็จสวรรคตไปแล้ว
เหตุการณ์ขณะเสด็จสวรรคตนั้น เจ้าพระยามหินทรศักดิ์ธำรงได้บันทึกไว้ มีข้อความว่า
“ครั้น เวลา ๒ ทุ่ม ๖ บาท จึงรับสั่งเรียกพระยาบุรุษรัตนราชพัลลภว่า พ่อเพ็งเอาโถมารองเบาให้พ่อที พระยาบุรุษรัตนราชพัลลภจึงเข็ญเอาโถพระบังคนขึ้นไปบนพระแท่น ถวายลงพระบังคนแล้วก็พลิกพระองค์ไปข้างทิศตะวันออก รับสั่งบอกว่าจะตายเดี๋ยวนี้แล้ว แล้วพลิกพระองค์หันพระพักตร์สู่เบื้องตะวันตก ก็รับสั่งบอกอีกว่า จะตายเดี๋ยวนี้แล้ว แล้วก็ทรงภาวนาว่า อรหังสัมมา สัมพุทโธ ทรงอัดนิ่งไปแล้วผ่อนอัสสาส ปัสสาส เป็นคราวๆ ยาวแล้วผ่อนสั้นเข้าทีละน้อยๆ ทรงพระสุรเสียงมีสำเนียงดัง โธ โธ ทุกครั้ง สั้นเข้า โธ ก็เบาลงทุกที ตลอดไปจนยามหนึ่งก็ดังครอกเบาๆ พอระฆังยามหอภูวดลทัศไนย์ย่ำก่างๆ นกตุ๊ดก็ร้องขึ้นตุ๊ดหนึ่ง พระบาทสมเด็จพระจอมเกล้าเจ้าอยู่หัวเสด็จสู่สวรรคตโดยสงบ ในท่าบรรทมเหมือนกับท่าไสยาสน์”
นี่คือการสวรรคตของพระมหากษัตริย์ไทยพระองค์หนึ่ง ที่ทรงศึกษาจนรู้จักโลกตะวันตกมากกว่าคนไทยทุคนในยุคสมัยของพระองค์ แต่ก็ไม่ได้นิยมชมชื่นจนเดินตามไปทุกฝีก้าว ทรงยึดมั่นในพระธรรมของพระพุทธองค์ และความเป็นตัวตนในวิถีชีวิตไทยอย่างมั่นคง ทรงรู้เขารู้เราจึงนำพาชาติรอดปลอดภัยมาได้ในขณะที่กระแสล่าอาณานิคมโหมกระหน่ำทั่วเอเซีย แต่พระองค์ก็ทรงนำชาติไทยรอดพ้นมาได้เป็น ๑ ใน ๓ ชาติเท่านั้น
