晚年康熙身体一直不是太好，康熙五十四年（1715年）的一天，康熙的右手突然无法动弹，但是他却坚持用左手批奏折，到康熙五十六年的冬天，康熙又生了一场大病，双脚浮肿，无法站立。
康熙五十一年（1712年），太子胤礽再次被废以后，康熙不愿意再提及立储之事，如果有人提及了此事，康熙定会龙颜大怒，后果十分严重。康熙之所以对这件事避而不谈，原因有两个：第一是他不想看到皇子们因为这件事自相残杀；第二是他害怕在立储之后自身安全受到威胁。这件事弄得康熙晚年愁闷不已，成为他的一块心病，身体也受到影响。
然而，不立太子的弊端也逐渐出现，比如，这些皇子们绝不会因此停止争斗，只不过会因为暂时没有明确谁是目标而收敛一点而已。康熙五十六年（1717年），大臣们一致请愿立储，康熙也知道此事非同小可，只好采用缓兵之计，他以当年太子胤礽的仪制逾规，而下令重新制定太子仪制，而当大臣们按照他的要求制定出来以后，康熙又没了动静。
康熙当然也知道始终不立储给大清带来的负面影响，但是他一直对自己的健康很自信，况且，即便真的到了大限将至的时候，他也相信自己能在最后一刻宣布继承人选，但他万万没有想到真到这一天来临的时候，自己并没有做好准备，而这也导致了雍正登基的千古谜案。
《清圣祖实录》和《永宪录》均记载，康熙六十一年（1722年）十月二十一日，69岁的康熙兴致勃勃去南苑打猎。十一月七日感觉身体不适，十三日晚便死去。康熙帝临终前几天，只不过是“偶感风寒”，并没有到任何病危阶段，按现在的话说，未发出过任何“病危通知”。那么康熙帝死前，到底在宫廷里发生了什么？
在《永宪录》中有记载，康熙回到畅春园后，第二天，康熙传旨“偶感风寒，本日即透汗”，这话值得“推敲”。“自初十至十五日静养斋戒，一应奏章，不必启奏。”其实，他晚年的身体健康状况并不好，还不肯看医生。单从此话可以看出，他的真实病况要严重很多。
不过，对于康熙皇帝的死因，史上说法不一，有人说是病死的，也有人说是被毒死的。有人认为，康熙“含恨猝死”，而猝死的直接原因是极其残酷的宫廷权力斗争。
据史料记载：
十一月六日：康熙帝在南苑听取胤禛、隆科多汇报通州查勘粮仓一事时“久议方散”。
十一月七日：康熙就“偶感风寒”。而后，又始终没有任何治病的活动与记载。
十一月九日：康熙帝命令胤禛去南郊祭天，胤禛以“圣躬不豫”为名推辞不去，多次恳求留在康熙身边，遭康熙拒绝。
十一月十日：胤禛却一日三次派侍卫进入康熙寝宫，以后又每日不断多次派侍卫进入。
十一月十三日：凌晨1—3时：康熙急召胤禛，胤禛当时正在南郊天坛，距畅春园骑马不到一个小时即可赶到，但直至巳刻（上午9—11点）才匆匆赶到。胤禛为什么连续8—10个小时始终不露面？
十一月十三日晚：康熙猝死。
让人起疑的是，从十一月十日起，直至十一月十三日晚康熙猝死，除胤禛一人进出五次，竟没有任何一名大臣、皇子、后妃在现场；康熙猝死后，胤禛为其父更衣，也仍然没有任何一名大臣、皇子、后妃在现场；而且康熙猝死后，从畅春园往紫禁城宫内移灵时，又仍然没有任何一名大臣、皇子、后妃在现场。最知道事实真相者，莫过于雍正本人，对于参汤事件究竟之有无，也只有雍正本人知晓。
在《大义觉迷录》中，雍正说，八阿哥用他向康熙进参汤一事加恶名于他进行报复。雍正认为：八阿哥把康熙帝之死同自己向康熙帝进参汤作为因果关系是“加恶名于朕”。可见，雍正否认的是，他并无以参汤弑父夺位之心，而并非否认自己在康熙帝临终之日确向康熙帝进参汤之实。雍正进参汤，八阿哥根本不在现场，又何能知道？当是康熙帝近侍之人揭发所为。雍正一上台就将康熙帝近侍之人一网打尽，原因也盖在于此。造成康熙猝死的直接原因是巨大、强烈的精神刺激。
清史学者王仲翰在《清世宗夺嫡考实》一文中，以意大利人马国贤身临其境目击其事的记载断言：“驾崩之夕，号呼之声，不安之状，即无鸩毒之事，亦必突然大变。”关于康熙皇帝的死，有学者说，康熙帝去世和胤禛继位“是一场以武力为后盾，精心策划，巧妙安排的宫廷政变”，是“隆科多在药品或是食物中投放了致命性的毒药”害死了康熙帝。而另一种说法则完全否定“谋害致死”的说法，因为康熙帝生前对胤禛较为信任，临终传位，完全可能，而且康熙帝久病在身，因感冒引起其他病状，其死亡实属正常，再则，康熙帝本人对人参“不轻用药”，加上警卫森严，用人参汤毒死他是很难的。谁是谁非还有待对历史的进一步研究，但也可能是千古之谜了。
不过，无论如何，康熙最终撒手人寰，走完了他人生的最后一段路程，至于日后大清朝着何种方向发展，已经不是他所能掌控的了。回顾康熙的一生，可谓是雄才大略、波澜壮阔，他幼年登基，继而丧母，在祖母孝庄太后的扶持和呵护下，一步步坐稳帝位，他智擒鳌拜、平三藩、收复台湾、肃清漠北，在后来的统治下，大清国泰民安，开了康乾盛世，这些都足以让他名垂千古，他可以称得上是中国历史上的千古一帝。
雍正即位后，大臣们对康熙追谥号为：“合天弘运文武睿哲恭俭宽裕孝敬诚信功德大成仁皇帝”，拟庙号为“圣祖”，至此，康熙结束了他叱咤风云的一生。