病重期间，每当剧痛袭来时，周恩来紧紧握住医护人员的手，不露痛苦的表情，并安慰和鼓励他们：你们给我治疗是个好机会，可以很好地在我身上总结经验。现在还有那么多人受癌症的折磨，我就不相信对癌症没有办法，总有一天会突破的!他曾专门交代医务人员：现在对癌症的治疗还没有好办法，我一旦死去，你们要彻底解剖检查一下，好好研究研究，能为国家的医学发展做出一点贡献，我是很高兴的。

　　他问大夫：“我很疼，能不能哼一哼，叫唤叫唤?”

　　到了1975年秋天，周恩来的病情有了新的发展，即由原来的“移行上皮细胞癌”转为“鳞状细胞癌”之后，恶性程度更高了，并很快扩散到盆腔内临近器官、腹腔内脏，继而转移到全身重要器官。他基本上处于卧床不起状态。大小便已开始在床上解决，进食主要靠鼻饲，偶尔在病床上喝一点汤汁及茶水。从11月下旬起，他身体已十分虚弱，连躺在床上大小便也没有力气，要依靠别人将他身体托起把便盆塞进身体下面去才行。后来，消化道发生部分梗阻，由鼻饲管通过“蠕动泵”输入胃肠道的营养物质不能往下运转，引起腹部胀满不适，只得改为每天静脉输入抗菌素治疗药物，同时输入必要的营养物质以维持生命活动最基本的热量需要。但是，大剂量的各种广谱抗菌素的反复使用，造成肠道菌群失调引起腹泻，大便量与次数明显增加。进而发生全身性霉菌病，导致持续高热不退，心脏和肾脏功能衰竭，使本已十分复杂的治疗工作变得更加艰难了。

　　由于全身免疫系统功能已面临崩溃，抵抗力极度下降，癌细胞在体内更肆虐。它们每时每刻在吞噬着周恩来的五脏六腑、骨骼与肌肉，由此引起全身各处难以忍受的疼痛；镇静药物和止痛药品几乎已失去了作用；满脸胡茬，更显出虚弱憔悴的病容。那双令敌人望而丧胆、使同志倍感亲切的眼睛已不再炯炯有神。他的体力非常差，呼吸与脉搏也很弱；说话声音轻微，生命处在垂危之中。从12月中旬起，终日卧床的周恩来已无法进食，所需要的食物由医护人员用管子直接灌入胃里。这时周恩来的身上插满了各种管子，进食、输血、输液、排液……以至连翻身都受到限制。为了减少周恩来的痛苦，医生不得已使用了安眠药和止痛针。但是，不时袭来的剧痛，仍使周恩来常常浑身颤抖，大汗淋漓。就是在这种状态下，他仍表现出高度的自制力。医生张佐良回忆：“总理用的止痛药，开头打一针可管上四五个小时，后来管两三个小时……他疼得实在不行时，就把我叫进去，说，我很疼，能不能哼一哼，叫唤叫唤。听到这里，我的眼泪都掉出来了。我说，总理，你现在愿意怎样就怎样吧!”护士许奉生说：“这时总理是很痛苦的，可他从来不哼也不叫。有一次他正睡觉，一下让病痛惊醒了，就问，我喊了没有?我们说，你叫叫没关系的，如果你疼，你就哼哼，就叫，没关系。他摇摇头。”

　　周恩来生前一直主管台湾工作，实现祖国的完全统一这个问题，一直在他心中占有十分重要的位置，就是在他生命垂危的时刻也不例外。

　　12月20日上午，周恩来体温达到38.7℃。这时应约来谈对台工作的罗青长来到周恩来的床前。周恩来非常吃力地向罗青长询问台湾近况以及在台的一些老朋友的情况，并且嘱咐道：不能忘记那些对人民做过有益事情的人们……不到15分钟的谈话，周恩来竟两次被病痛折磨得说不出话来，最后进入昏迷状态。

　　到12月底，病危中的周恩来因为长时间没有理发，他的容貌已完全变了：花白的头发蓬长，胡须几乎把嘴唇遮住，灰黄的面部布满一块块的老年斑，深陷的眼窝发黑，双目更不见原有的神韵和风采。过去一直为周恩来理发的北京饭店职工朱殿华，几次托人捎信请求给总理理发。周恩来知道后，告诉工作人员说：朱师傅给我理发20多年，看我现在病成这个样子，他会难受的，还是不要让他来。谢谢他了。

　　病危之际，周恩来多次询问毛泽东的身体状况，询问中央其他领导人的健康，并对一些党内领导干部、民主党派人士、高级知识分子、文艺界人士以及过去身边工作人员的处境和下落表示关切。