1939年11月12日凌晨5时20分，尽管聂荣臻指示要不惜一切代价抢救他的生命，中国医疗队也采取了一切措施和处理，但依然没能挽救他的生命。加拿大伟大的国际主义战士，中国人民的好朋友，诺尔曼.白求恩因手指受细菌感染恶化，终因医治无效与世长辞。

白求恩逝世以后，他的遗体被马不停蹄的于16日转移到了于家寨中央戏楼前的大官房，并由专人对他遗体擦净，整理仪容后，用红绸包裹身体后，在外面穿上新军装，用白被单盖好后，等待晋察冀军区首长前来告别。

17日上午，聂荣臻赶到于家寨来向白求恩遗体告别。白求恩的遗体被停放在中央戏台中间的两张合并起来的大方桌上，身体被白被单覆盖，仅露出头部，神态安详仿佛正在熟睡。所有人脱帽向白求恩三鞠躬并围绕遗体一周告别。随后白求恩被装进用最好柏木打造的棺材中，由聂荣臻亲自入殓。

白求恩入殓后，深夜进行了秘密安葬，埋葬后为了避免被日军发现，还将地犁平，不留坟头，不留任何标志。正因为这样白求恩最初的坟墓躲过了日军的多次扫荡。

1940年1月4日，白求恩的灵柩被起出，抬往唐县军城举行追悼大会重新安葬。1月5日，在唐县军城阅兵场上，上万人参加了白求恩大夫追悼大会。

在追悼大会上聂荣臻宣读了祭文：“聂荣臻谨率晋察冀军区全体指战员悼于加拿大医学家伯琴（白求恩）同志之灵前，曰：呜呼！伯琴，以天赋之英才，造医学之极峰，抱高尚远大之理想，献身革命。高爵不足羁其鸿志，厚禄不足系其雄心，誓讨佛朗哥之不义，投身西班牙之战争。地中海边，波涛未平；太平洋上，烽火方殷。

君不辞劳，万里长征，深入敌后，赞助吾军。寒衣土布之服，饥餐粗粝之粮，救死枪林之下，扶伤炮火之场，运斧神于轮匠，奏刀妙于庖丁，无轻伤不速愈，虽重创而皆生。日劳病榻之间，夜书膏火之旁。行遇路人之疾，止予治疗之方。医术精于华佗，精神比于墨翟。非热爱乎人类，谁曾至于此极。革命未竟，英雄先亡，噩耗传来，云胡不伤。为君执绵，送葬军城，临穴涕泣，不知所云。”追悼大会结束后，白求恩被安葬于阅兵场西北角的土坡之上。

君不辞劳，万里长征，深入敌后，赞助吾军。寒衣土布之服，饥餐粗粝之粮，救死枪林之下，扶伤炮火之场，运斧神于轮匠，奏刀妙于庖丁，无轻伤不速愈，虽重创而皆生。日劳病榻之间，夜书膏火之旁。行遇路人之疾，止予治疗之方。医术精于华佗，精神比于墨翟。非热爱乎人类，谁曾至于此极。革命未竟，英雄先亡，噩耗传来，云胡不伤。为君执绵，送葬军城，临穴涕泣，不知所云。”追悼大会结束后，白求恩被安葬于阅兵场西北角的土坡之上。

1940年2月，晋察冀军区决定为白求恩修建一座规模宏大的墓园来永久纪念这位伟大的国际主义战士。墓园分为三层，地下铺砖，并拼出五星图案，在五星的正中是墓座，上面有一地球雕塑，四周为八角形的围墙。

整个工程历时4个月，1940年6月竣工。在大门上由晋察冀军区政治部主任舒同题写了“白求恩之墓”五个大字，两旁的挽联为“精神长留国际，功德永存中华。”

1940年6月21日，晋察冀边区上万人聚集在此，举行了白求恩墓园落成典礼。聂荣臻和柯棣华等出席并为白求恩揭幕。

聂荣臻向白求恩墓敬献花圈

柯棣华大夫向白求恩墓敬献花圈。1952年，经河北省政府批准，白求恩灵柩和柯棣华灵柩一起从唐县军城一起迁葬石家庄华北军区烈士陵园。

1970年6月，加拿大首个正式访华团前往石家庄，为了突出白求恩的地位，白求恩墓被适当扩建，并在上面写上了那段著名的文字“一个外国人，毫无利己的动机，把中国人民的解放事业当作他自己的事业，这是什么精神？这是国际主义的精神，这是共产主义的精神，每一个中国共产党员都要学习这种精神。”1982年7月23日白求恩墓被列为河北省重点文物保护单位。