1938年10月里，弗洛伊德写信给一位朋友，说道：“我已经安然度过另一个经常性的手术，又能工作了。”他正为自己已经逃过了“条顿民族（条顿民族指日耳曼人及其后裔，这里指当时希特勒掌权的德国政府）的疯狂”而高兴，正“等待目前还没有来的病人们”。不久以后，他又每天主持四节精神分析课。
年后，他的身体有了变化。1939年1月中旬，另一个肿瘤出现在他的口腔深处。舒尔医生写道：“起先，它看起来像另一个骨疽，但是不久以后，这个组织被破坏的情形显得异常严重。医生们对弗洛伊德病情发展的严重程度有分歧，他们不能确切地控制住它。1939年2月底，巴黎居里机构的拉卡沙尼博士抵达伦敦，指导我们施行放射线治疗，同时还做了许多试验。结果让人叹息，癌症又回来了，它的位置使我们无法动手术。到了1939年3月，我们都知道，我们最大的希望只是设法减轻他的痛苦。”
弗洛伊德还剩下六个月左右的时间。他坚忍着面对命运而拒绝服用可以减轻疼痛的药物，直到死前的几个星期他还为几个病人进行精神分析。
1939年4月，舒尔医生必须离开英国，到美国办理移民手续。这时候，弗洛伊德已经不能照顾自己了。他写信告诉希腊公主波娜帕特：“我很希望有办法缩短这个残酷的过程。”但是他仍拒绝放弃，两个月后他写了一封信给威尔斯，信中还乐观地描述他的远景，并提议再来一次茶会。
但是，舒尔医生1939年7月里回到英国时，发现他的病人的身体更加衰弱了。更令人难过的是，弗洛伊德的精神已经冷漠木讷。弗洛伊德现在一直住在底层的房间里，外面就是花园。太太玛莎仍然和往常一样，将全副精力将家务治理得井井有条；安娜现在则昼夜不停地服侍在床头。
1939年8月，弗洛伊德开始一蹶不振。亲戚和朋友们都纷纷前来做最后的探望。1939年8月12日，准备前往美国的侄儿哈里向弗洛伊德告别并说：“回来过圣诞节时，会再来看您。”弗洛伊德苦笑着说道：“你回来时，一定再也看不到我了！”
1939年9月，弗洛伊德的病情继续恶化，进食和睡眠变得更加困难。21日早晨，舒尔医生坐在他床边时，弗洛伊德对他说：“我亲爱的舒尔，你一定记得我们第一次的谈话，那时候你曾答应我，当我的死期来临时，你不会抛弃我。现在只有折磨，一点儿都没有意义！”
舒尔医生当然没有忘记。弗洛伊德谢谢他，并且说：“请你告诉安娜这件事。”话语中没有一丝自怜的感情。
舒尔医生写道：“当他又陷入痛苦时，我为他在皮下注射了两毫克的吗啡。他马上感到了一种前所未有的解脱，并安静地睡着了，痛苦的表情也消失了。过了大约十二小时，我又为他打了一针。弗洛伊德显然已经精疲力竭，陷入弥留状态，从此再也没有醒过来。他死于1939年9月23日凌晨3点钟。”他走完了八十三年的人生路程。
接下来的追悼现场，热烈异常，虽然当时全世界正陷于历史上最残酷的战争烽火中。在美国，1939年11月的《美国社会学会刊》以全部篇幅登载并评论弗洛伊德的那些具有影响力的文章。别的报章杂志上，赞美的言辞和关于他生平的介绍也比前几年多得多。