“1948年7月31日我们秘密离开了纽约，在8月中旬抵达埃及亚历山大港时，发现那里停泊着一艘国民党的军舰，这引起父亲警惕。父亲就不再外出，就叫我母亲和我偷偷地下船，把他写给李济深将军的信和一首叫《小燕》的诗寄出去。信中说船上的生活真是整齐、安静、快乐、和气，没有一个人不在那里读书。马克思、列宁、斯大林的社会主义、共产主义把人性全都改变了，彼此相亲相爱。谁也没想到这信竟是父亲的绝笔。”冯理达回忆说。
1948年9月1日，胜利号驶在茫茫的黑海上。冯玉祥半倚在床上，向20岁的女儿颖达和19岁的女儿晓达，讲述着他1926年去苏联时的情景：“那时候苏联还很贫困，社会秩序也还没有完全上轨道，比较乱，但它是世界上第一个由劳动人民掌权的社会主义国家，革命气氛很浓厚，生机勃勃的。所以我就把洪国、弗能和弗伐送到莫斯科中山大学。”突然，冯玉祥感觉到舱房内有一股异样的气味，回过头来一看，只见一丝黑烟正从紧闭的门缝中涌进包间。
由于大火首先烧毁了无线电报务室，报务员连拍发“SOS”的时间也没有。因此，外界对“胜利”号大火一无所知，也没有外人前来救助。“胜利”号上烈焰冲天，浓烟滚滚。
“谁也不知道那火是怎么着起来的。我两个妹妹正在头等舱听父亲讲故事，舱门开着。小妹晓达她说去看看，怎么会有黑烟？后来我妹妹就没有了，什么也没找到，就剩了一块小布。”冯理达说。
冯玉祥也接着跑向过道，然而，他们却万万没有想到，那里正是火源的中心。霎时间，过道里浓烟滚滚，一片漆黑。李德全隐隐听到丈夫的痛苦呻吟声，而浓烟已让她几乎窒息，她返身回到房间，晕倒在沙发上。
与此同时，另一间舱里，冯理达和丈夫罗元铮也看到了浓烟，“我们从窗口逃出去。弟弟洪达和我爱人罗元铮就飞奔过去，将父母救了出来。发现父亲时，他已经昏迷不醒”。
当船医赶来了，他蹲下去翻开冯玉祥的眼皮一看，瞳孔已经扩散，再试脉搏，气息全无。他立刻进行人工呼吸，多时不见心脏起搏。医生手边任何急救药物都没带。当他决定注射强心剂奔回医务室去取药时，医务室也正在燃烧，什么药品也抢救不出来了。窒息过久，急救无药，冯玉祥宣告不治。
冯玉祥和他的幼女冯晓达，3名苏共中央委员以及200多名乘客的生命留在了那个遥远的黑海。
1948年9月5日，苏联《红星报》最后一版不显眼处，刊登了一条塔斯社的快讯，标题为《胜利号轮船发生不幸》：“傲德萨9月4日电：八月初，胜利号轮船从纽约启航，驶往傲德萨……因处置不慎，致使电影胶片着火，船在途中发生火灾。有人员伤亡，死者中有冯玉祥元帅和他的女儿。该船已被带至傲德萨。调查仍在进行中。”报道称“电影胶片着火”致使不幸。报道还说，装殓冯玉祥遗体的灵柩已空运到莫斯科，按照元帅遗孀的愿意，遗体已被火化。死者的几名家眷、苏军和社会代表参加了葬礼，死者享受到了阵亡军人的待遇。
苏联外交部长莫洛托夫接见了李德全。他说：苏联政府愿意承担几个孩子的全部教育责任，直至完成学业，以此表示苏联政府对这一重大不幸事件负责。对于冯玉祥之死，美国国务院拒绝评论，宣称：“蒋总统因冯玉祥之不忠行为，已于本年1月间撤销其政府职务。”
1948年底，李德全回到东北，在黑龙江哈尔滨电台发表长篇广播讲话，号召原西北军官兵“应当继承冯将军遗志，不要给蒋介石政权效力，掉转枪口，同人民解放军一道，打击蒋介石军队”。中华人民共和国成立后，李德全先后担任卫生部部长、全国政协副主席、中苏友协总会副会长、国家体委副主任、中国红十会会长等。
冯玉详遇难后，毛泽东、朱德、周恩来等中共中央高层，各民主党派负责人士均发唁电。在冯玉祥逝世周年纪念大会上，毛泽东、朱德、周恩来都亲自书写挽联。毛泽东挽词：“冯玉祥将军逝世谨致悼意。”周恩来挽词：“纪念冯玉祥将军的最好办法是坚决地进行反对帝国主义的斗争。”朱德题写挽词：“焕章将军千古：为民主而牺牲。”
1953年，冯玉祥的骨灰被安葬在泰山，其两次息影之地。安葬仪式上，毛泽东、周恩来、朱德等国家领导人题写了挽联。郭沫若题墓壁“冯玉祥先生之墓”，中间嵌有冯玉祥鎏金铜像，并刻有1940年5月所写自题诗。
文革中，泰山的名人遗迹被破坏殆尽，但是冯玉祥的墓没有遭到破坏，虽然有人上山砸墓，但是泰山附近的村民自发拿着木棒护墓。
1982年，冯玉祥百年诞辰，邓小平接见了冯玉祥后人。邓小平说：“焕章先生是很值得我们纪念的人物，他一生有很长时间为国家和人民做了许多好事，建立了丰功伟业。他也是同我们党长期合作的朋友。”
“关于父亲在黑海遇难，很多人都心存疑问。”这其中也包括冯玉祥的家人。冯玉祥之孙冯文二通过报道分析说：“苏方当时公布，我爷爷乘坐邮轮系电影胶片失火所致。此说疑点甚多：我爷爷及家人所住舱房在3楼，电影放映舱在底楼，如果从底楼烧起，3楼以下人员势必要惊叫窜跑。我爷爷60多岁，依然身体健壮，终生行伍，脚腿快捷，如有响动，定会开门冲出。而且当三叔冲出高喊救人时，四周空荡无人。当时一个说法是蒋介石特务所为，但从当时的各种迹象和各方推测，此说的可能性不大。克格勃杀人后都要留下一个显著标志，死者的头颅上有青色印记，我爷爷的头颅上就有青印标志。与我爷爷同轮遇难的有4名前苏共中央委员。有人认为是当时斯大林清洗不同政见者时，我爷爷阴差阳错地连搭了进去。我爷爷的遗体就地火化后，同年11月由我大难未死的奶奶李德全带回国。”
20世纪90年代，冯弗伐在参加全国政协会议期间，曾就父亲遇害之事询问戴笠的爱将沈醉。沈醉说：“冯将军到美国以后，发表反对美国援助蒋介石的演讲，蒋介石十分怒恨，但国内形势吃紧，他的手没那么长了，顾不上了！”
冯理达则认为：“后来查明说这是由于电影胶片起火造成的。但我到现在也不相信。你想想，电影胶片起火，是个小范围的，也能控制，但这次船上的电报、无线电、医务室和驾驶舱都事先遭到了破坏，而往日开放的大休息室也突然关闭了，救生艇也仅仅剩下3只。当时美国和苏联都认为这是一次有预谋的政治谋杀，且双方都指责是对方所为。但真正的凶手是谁，也许永远无法知道了。”
2001年，周海婴在电话中向冯弗伐谈起此事，说他在1949年随母亲许广平到东北时，曾听到李德全向民主人士叙说冯玉祥遇难经过，大家听后都感到悲痛又觉疑惑：“她(李德全)对这件灾祸虽有疑问，但忍着丧夫之痛，没有明确地提出详细调查的要求。”冯玉祥的秘书赖亚力在晚年曾对冯洪达说：“据苏方的调查，大火是烈性炸药爆炸引起的。”
冯洪达夫人余华心说：“当时将军从美国回来坐的是头等舱。大火来的时候非常突然，一点先兆都没有，根本没有时间逃命，很明显这是一个经过精心谋划的谋杀行动。根据我了解到的一些情况，我个人推测是：特务事先在油漆轮船的时候，在油漆里混入了大量的烈性炸药。”当年的那场大火到底是从何而来，已难做出定论。“记起继母李德全向我们讲过父亲在舱道窒息后，被抬到甲板上，已不省人事，但他的面颊上有一块以往从没有过的灰色圆形痕迹！”冯弗伐说。