1965年5月，一份加急电报送到周总理案头：刘亚楼将军病危。秘书轻声请示是否去上海见最后一面。总理沉默良久，说出一个出人意料的决定："我不会再看他了。"
 
1964年8月，刘亚楼跟着李先念出访罗马尼亚，外出期间持续腹泻腹胀，依旧坚持完成全部外事工作，回国之后身体状态快速变差，9月21日到协和医院检查，确诊肝脏出现严重病变。
 
空军党委把检查结果上报军委，批准刘亚楼暂停所有工作专心治病，周总理得知病情，专门交代医院，不要把肝癌的真实情况告诉刘亚楼和家属，减少病人心理压力。
 
之后刘亚楼转到上海接受长期治疗，这段时间总理每隔几天就会收到上海送来的病情汇报，大大小小的治疗安排、用药方案，总理都会亲自过目，但凡有能调配的医疗资源，全部优先供给刘亚楼。
 
两人共事十几年，从筹建人民空军开始，大大小小的事务一起商量，当年六所航校的开办经费、人员调配，都是总理亲自协调保障，国土防空击落敌机之后，总理第一时间当面表扬刘亚楼。
 
1965年5月，上海医院发来加急电报，电报内容写明刘亚楼病情急剧恶化，已经到病危阶段，随时可能出现意外。
 
总理身边的秘书拿到电报，看完之后轻声请示，询问总理要不要立刻动身前往上海，见刘亚楼最后一面，总理盯着电报沉默很长一段时间，没有立刻给出答复，过后才说出决定：“我再也不来上海看他了，不忍心看他强撑着招待我”。
 
总理不是不在意这位老战友，在刘亚楼养病的几个月里，总理多次托人带去慰问口信，反复叮嘱医护人员不惜一切代价延长他的生命，即便没有亲自到场，所有能给到的救治条件，总理全部落实到位。
 
1965年5月7日下午，上海传来消息，55岁的刘亚楼医治无效离世，消息传到北京，总理当场红了眼眶，全程沉默许久。
 
追悼大会举办当天，除身在外地的毛主席之外，刘少奇、朱德、邓小平在内所有中央领导全部到场，总理站在灵堂前排，全程强忍悲痛，会后见到刘亚楼家属翟云英，总理直言千军易得，一将难求，惋惜刘亚楼走得太早。
 
追悼会的规格按照大将标准安排，当时所有开国上将里，只有刘亚楼享有这一待遇，后来家属整理刘亚楼遗物，找到他昏迷清醒后留下的遗言，心里记挂的依旧是空军条令，交代部下编写完成后，送一本到八宝山，这件事总理事后知晓，专门叮嘱空军相关人员，务必完成刘亚楼生前未做完的工作。
 
官方权威信源：《周恩来年谱1949—1976》、人民网党史频道翟云英口述回忆文章、《百战将星刘亚楼》（解放军文艺出版社）