К тому времени здоровье Черкасова заметно ухудшилось. У него обострилась хроническая эмфизема легких, которая преследовала его с 1945 года. Пошаливало сердце. С 1964 года актер практически ежегодно вынужден был ложиться в больницу. Этим не преминули воспользоваться недоброжелатели. В июне 64-го (после того, как Черкасову присудили Ленинскую премию за последний фильм) его внезапно уволили из театра. Поводом к этому послужило якобы заявление самого артиста, когда в полемическом задоре на одном из собраний он заявил: "Чем увольнять молодежь, лучше увольте меня!" Вот его и уволили. Для Черкасова это было сильным ударом. Он вновь слег.

Несмотря на удары судьбы и ухудшающееся здоровье, актер не сдавался. В 1965 году он съездил в свою последнюю загранкомандировку - в Лондон. В мае 1966 года нашел в себе силы провести отчетно-выборную конференцию Ленинградского отделения ВТО. Однако здоровье катастрофически ухудшалось. Из-за болезни он так и не смог сыграть короля Лира у Г. Козинцева, Каренина у А. Зархи. В августе 1966 года его вновь положили в больницу, из которой он уже не вышел. У него началась водянка, с которой сердце и легкие не справлялись. 14 сентября Николай Черкасов скончался. В последний путь выдающегося артиста провожали тысячи ленинградцев.

Р. S. 27 июля 1970 года имя Николая Черкасова было присвоено одной из улиц в новом районе Ленинграда. В марте 1975 года в некрополе Александро-Невской лавры был открыт памятник работы скульптора М. К. Аникушина.