转眼就到了八月下旬，诸葛亮的身体一天不如一天，刘单知道诸葛亮行将就木已非人力所能改变，只好秘密嘱咐礼部尚书董允准备好诸葛亮去世后的丧葬事宜，命马谡协同办理。
一日，赵云请旨探视完诸葛亮后来到勤政殿，泪流满面的对刘单道：“陛下，老臣看相国大人恐怕时日不长了，陛下应早作准备。”
刘单凄怆道：“朕已下旨命董允和马谡去准备了。”
君臣二人唏嘘不已，都十分痛心。
八月二十八日自清晨起刘单便待在理政殿内陪伴诸葛亮，诸葛亮时而清醒时而昏迷，始终未发一言。
朝中重臣赵云、蒋琬、张剑、姜维、马谡、董允等也都在殿外守候。诸葛亮之妻黄月英和八岁的独子诸葛瞻和刘单一起守候在床边。
傍晚，诸葛亮突然清醒过来，刘单看到后大喜，连忙抚着诸葛亮的手道：“相父醒了？”
诸葛亮对着刘单看了许久，然后道：“陛下，老臣要走了，还请陛下善保龙体，复兴大汉。老臣走后，丧礼一切从简，请陛下成全。”
刘单哭着答应道：“朕答应相父就是，相父放心。”
诸葛亮又对着黄月英看了会，然后指着诸葛瞻，意思是让黄月英好好教导诸葛瞻，黄月英自然理解，哭着点了点头。
心愿已了，诸葛亮再度昏迷，没有再说任何话。
深夜，大汉太师、相国、琅琊公诸葛亮病逝于长安，享年五十四岁。是夜，天际有一颗流星划过天空飞向远处。
太医宣布诸葛亮断气之时，刘单跪在诸葛亮床边大声呼叫：“相父！”
黄月英哭的死去活来，殿外的重臣们也都跪地大哭不止。特别是赵云、蒋琬、马谡、姜维等和诸葛亮最亲近的大臣。
大汉满朝文武尽皆悲痛，后宫两位太后听闻消息后也大哭不止，长安的将士百姓们都自发的为诸葛亮举哀。
刘单在悲痛之余，下令举国上下为诸葛亮服丧三日，自己辍朝十日为诸葛亮守灵并下旨在长安、成都、洛阳、隆中、阳都五地为诸葛亮建造祠庙祭祀，再命礼部按照礼制在皇宫光纪阁正中的位置为诸葛亮设立灵位永远祭奠。除此之外，刘单还下令在皇宫奉先殿刘备灵位之侧也设立诸葛亮灵位永远祭祀，在太庙中也设立诸葛亮灵位永远祭祀。刘单下旨尊诸葛亮为“忠武王”，命诸葛亮之子诸葛瞻承袭琅琊公的爵位。
刘单下旨在皇宫内为诸葛亮搭建灵堂，文武百官尽来举哀、送别。刘单更是天天在灵堂和黄月英、诸葛瞻一起为诸葛亮守灵。
有人劝刘单回宫休息，刘单哭着道：“朕拜相父为父，朕就是相父的儿子，现在父亲离我而去，朕身为人子岂能不为父亲守灵？”
在灵堂上，黄月英向刘单献上了诸葛亮的《遗表》，刘单非常恭敬的展开阅读：“老臣成都家中有桑八百株，薄田十五顷，家于长安后又蒙陛下赏赐府邸、良田，子弟衣食，自有馀饶。至於臣在外任，无别调度，随身衣食，悉仰於官，不别治生，以长尺寸。若臣死之日，不使内有馀帛，外有赢财，以负陛下。”
刘单读完后，泪如泉涌，对着诸葛亮的遗体三叩首道：“相父之忠肝义胆实为千古楷模，可惜朕再也听不到相父的教导了，悠悠苍天，何薄于我？。”跪地哭泣不止，在群臣的劝谏下才站了起来，跪坐在一边为诸葛亮守灵。
身披孝服的刘单一直在回忆和诸葛亮的点点滴滴，每想到一个场景就不停的嚎哭，哭着哭着竟然哭晕了过去。吓得张正连忙和从人将刘单抬回寝宫休息。
刘单醒来后，又思诸葛亮对自己父子两代人建立的丰功伟绩和恩情，亲自挥笔写祭文：“钦君体资文武，明叡笃诚，受遗讬孤，匡辅朕躬，命虽君臣，情同父子，继绝兴微，志存靖乱；爰整六师，所向披靡，神武赫然，威镇八荒，将建殊功於季汉，参伊、周之巨勋。如何不吊，事临垂克，遘疾陨丧！朕用伤悼，肝心若裂。夫崇德序功，纪行命谥，所以光昭将来，刊载不朽。今使使持节骠骑将军临洮侯张剑，赠君太师相国琅琊公印绶，谥君为忠武王。魂而有灵，嘉兹宠荣。呜呼哀哉！呜呼哀哉！”
写完后又是泪如雨下，命张正于灵堂上宣读册文。
按照诸葛亮的遗言，诸葛亮的遗体将安葬于定军山，因山为坟。刘单不敢违背诸葛亮的遗愿，没有厚葬。本想亲自前往送诸葛亮入葬，在群臣的谏阻下只好放弃转而命董允为全权代表前往定军山负责安葬事宜，又命工部安排在定军山也为诸葛亮建造祠庙予以祭祀。
起灵那日，刘单和满朝文武、自发前来的百姓为诸葛亮送行，雪白一片，尽皆缟素。刘单一直送出西门外二十里才在群臣的极力劝谏下停住了脚步。
刘单走到诸葛亮的棺椁前，抚着棺椁哭道：“相父，朕本想亲自送你去定军山，奈何群臣谏阻不让朕去，朕只好在这里向相父拜别了。相父若是想念朕，万望多多托梦于朕。相父，从此天人相隔，永别了！”
说完，跪在地上叩头不止。
赵云、张剑等大臣连忙上前劝慰道：“陛下对相国大人的深情厚意相国大人肯定知晓了，万望陛下保重龙体，陛下若是哭坏了身体岂不是辜负了相国大人对陛下多年的教导，这不是相国大人愿意见到的。”
刘单大哭道：“朕要朕的相父，朕要朕的相父！”
赵云用力拉着他道：“陛下是大汉天子，你忘记自己肩上的责任了吗？相国是怎么叮嘱你的？”
刘单这才渐渐清醒，只好忍住悲痛之情起身，看了看两鬓斑白的赵云，深深叹了口气。然后走到送行队伍里仔细嘱咐了董允、马谡一番，又劝慰同行的黄月英节哀，还要照顾年仅八岁的诸葛瞻呢。吩咐侍女要照顾好黄月英母子。
董允等扶灵柩启程后，刘单望着诸葛亮的灵柩又恭恭敬敬的磕了三个响头，众臣和百姓连忙跟着下跪磕头。