1950年12月20日上午，傅斯年出席由蒋梦麟召集的农复会一次会议，讨论农业教育改进和保送台大学生出国深造问题。在这个会上，傅提了不少意见，据在现场的人回忆说，他一会儿用汉语讲话，一会儿用英语和美国人交谈，一会儿汉英交杂，滔滔不绝地大发宏论。两个多小时的会议，他讲的话比任何人都多。午饭后稍事休息，傅又于下午2时许赶往省议会厅，列席台湾省参议会第五次会议。这一天，参议会上所质询的问题全是有关教育行政方面的事务。下午会议开始后，傅斯年登台讲话，但主要由时任台湾省教育厅厅长的陈雪屏作答。大约到了5点40分左右，参议员郭国基突然蹦将起来质询有关台大的问题。这郭国基乃台湾省屏东人，生于1900年，曾留学日本。此人好勇斗狠，一生的理想追求就是造反起事，占山为王，或先把天下搞乱，然后再由他出面来个“天下大治”等。在日本留学时，郭氏就开始率领李铁拐、张歪嘴、王拴狗等一帮乌合之众与流氓无产者，打起“苍天已死，国基当立”的大旗或明或暗地闹将起来。抗战胜利后，他对国民政府派员接收台湾极不甘心，再度以流氓无产者的姿态和当地码头黑老大的形象，纠集蒋渭川、王添灯等一批流氓恶棍加日治时期豢养的汉奸走狗，与以国民政府接收大员陈仪为代表的台湾省行政公署长官公开叫起板来，对大陆赴台军政官员极尽丑化、污蔑之能事。未久，郭又鲤鱼跳龙门，一跃成为台湾省参议会的议员和立法委员。坐上政府大员专用木头皮椅的郭氏，大有小人得志的做派，无论在什么场合，总是难以收敛流氓无产者的本性，胡乱发一些聪明中伴着糊涂、真理中伴着歪理邪说并散发着烧杀劫掠火药味甚浓的长篇宏论，气焰凶妄，举止轻狂，江湖上人送外号“郭大炮”。
意想不到的是，作为台大校长的傅斯年竟与这样一个流氓恶棍在议会大厅遭遇了。
当时的台湾大学属台湾省政府拨款，故“郭大炮”便以地头蛇身份，怪叫着向“傅大炮”斯年开起火来。据在场者事后透露，郭的发难主要是国民党教育部从大陆抢运来台并存放于台湾大学的器材如何处理，以及放宽台大招生尺度等问题。此事看起来简单，而又十分敏感、复杂、棘手。如台大之招生，尺度已尽量放宽，招生人数已达最大限度，但各界仍不满意，特别是郭国基辈纠集部分失意政客，以各种方式和手段向学校施加压力，惹得傅氏极其恼火愤怒。今日郭氏之质询，当然需由傅斯年亲自答复，于是傅不得不第二次登台讲话。在回答完上述两个问题之后，郭又提出台湾大学用的是台湾人的钱，就应该多聘台籍教授，多取台湾土著学生，否则便是与台籍人民作对云云。傅针对郭的无知狂妄，开始予以反击，在讲台上大谈其办学的原则、规矩、计划与理想等，并称台大考试对台籍学生已尽量照顾，考虑到台籍学生的国语水平较差，光复未久，在录取时专门规定国文科分数比大陆学生降低10分录取等。讲着讲着情绪激动起来，傅说道：“奖学金制度，不应废止，对于那些资质好、肯用功的学生，仅仅因为没有钱而不能就学的青年，我是万分同情的，我不能把他们摒弃于校门之外。”最后他高声说道：“我们办学，应该先替学生解决困难，使他们有安定的生活环境，然后再要求他们用心勤学。如果我们不先替他们解决困难，不让他们有求学的安定环境，而只要求他们用功读书，那是不近人情的……”讲完话时，大约是6时10分，傅斯年满含怨气地慢步走下讲坛。就在即将回到座位时，他突然脸色苍白，步履踉跄，坐在台下的陈雪屏见状，赶紧上前搀扶，傅只说了一句“不好!”便倒在陈雪屏怀中昏厥过去。离得较近的议员刘传来赶紧跑上前来，把傅斯年扶到列席人员的坐席上，让其躺下，顺便拿陈雪屏的皮包做了枕头。从此傅进入昏迷状态，再也没有醒来。
刘传来本身是台大的医学教授，经他初步诊断，傅是高血压病发作，于是一面用冷毛巾贴其额，一面打电话通知台大附属医院和傅斯年的夫人俞大。傅原定当天晚上6点钟在他家中召集有关人员开会，商讨台湾省政府和台湾大学合办“血清疫苗制造所”事宜。下午两点多钟，傅斯年还打电话给校长室秘书那廉君，让他把自己亲笔拟定的合作办法准时送到家中，以便开会时用。5点多钟，那廉君来到傅家，俞大以为众人在家里开会，自己不便打搅，准备外出去吃饭。不久，傅的司机老杨气喘吁吁地跑进来呼喊：“校长不行了，校长晕倒了!”俞大、那廉君等急忙驱车赶到省议会厅。
大约6时30分左右，台大附属医院院长魏火曜、台大医学院代院长叶曙、副教授王大杰亦赶到会场。经王大杰诊断，傅斯年得了脑溢血，当即采取急救措施，抽血300CC，这时血压尚高至190。7时30分左右，国防医学院院长卢致德、内科教授丁农、台大医学院教授林天赐、严智钟等亦闻讯赶到，诊断结果与前同，于是商议再抽血150CC。此时，陈诚、何应钦、王世杰、程天放、罗家伦、朱家骅等政界要人，以及学术界人士李济、董作宾、毛子水、萨孟武、英千里、劳幹等纷纷赶来探视病情。蒋介石闻讯后，立即指令陈诚动员台湾所有名医，不惜代价抢救傅斯年的生命，并要陈诚每过半个小时打一次电话向自己报告傅斯年的病情。陈诚得令，竭尽全力组织台湾一流的医务人员抢救治疗。病床上的傅斯年一动不动，西装已被剪开，头部堆满了冰块，医生、护士跑前跑后紧张地忙碌着。满脸焦虑之色的陈诚在会议室来回踱步，周围站立的一圈党政要人均不敢坐下，同样满脸焦虑、神态凝重地观望着来自病室的风吹草动。
晚上9时30分左右，傅斯年的血压渐降至180左右，体温亦降至38℃，情况稍有好转。至11时，血压又增至230，体温升至40℃。至11时23分，仰躺着的傅斯年突然睁开了眼睛，床前众人惊喜交加，以为傅氏终于醒了过来。医师急忙走过来按了按脉，抬手合上了傅斯年的眼皮，一声不吭地退后低下了头。这时众人才真正地顿悟——傅斯年走了。门外的俞大会意，急步进来抱着傅斯年号啕大哭：“孟真呵，孟真……”陈诚等人闻讯，冲出会议室呼呼隆隆地向病房奔来。傅斯年就此与大家永别。
第二天，台湾省议会副议长李万居召开记者招待会，宣布台大傅斯年校长于20日夜“弃世”。李万居乃台湾土著，国语水平极差，有记者误把“弃世”听成“气死”。于是马上传出消息，说傅斯年参加省议会，被参议员郭国基活活气死于讲台上。当天台湾报界刊发消息，称“郭大炮”与“傅大炮”两门大炮不幸交火，“大炮议员郭国基骂倒傅斯年，傅氏绝命身亡”。
12月21日，台湾大学宣布停课一天，悼念傅校长，并下半旗致哀，由各院系学生代表联合会组织学生排队前往极乐殡仪馆致唁。当学生们听说傅斯年是被郭国基活活气死的消息后，心中的悲痛立即转成愤怒，纷纷冲出灵堂，打着“失我良师”的白色横幅，向省议会厅涌去。学生们聚集在省议会厅门口，强烈要求气死傅斯年的郭国基出来述说昨日会场中质询之经过。郭国基隔着门缝看到学生们包围了参议会大厅，并听到学生们高声怒吼：“郭国基有种你出来，你出来……”冲在前方的学生喊叫着与参议会阻拦人员扭打在一起。躲在门后的郭国基见状，立即意识到事情严重，怕遭到对方的群殴与痛击，往日的张狂之气顿消，急忙溜出后门，老鼠一样逃窜了。副议长李万居一看郭氏溜之乎也，万般无奈中，只得硬着头皮出面向学生解释，说郭国基昨天提出的质询没有伤害傅校长处，言辞也不过分等，学生们置之不理。陈雪屏又出面加以解释说：“昨天的质询，总共有六项，我本人回答了四项，傅校长回答了两项，那些问题都不是什么难题……”但学生坚持要郭国基出来答话。人越聚越多，有人喊出了“杀郭国基以为傅校长报仇雪恨”等口号，开始冲撞议会大厅，局面异常紧张，台北市警察局长亲临现场指挥大批警察维持秩序。此时阴风顿起，大雨骤降，风雨交织中现场更加混乱，愤怒的学生终不肯离去，继续冲击议会大厅，并与警察发生肢体冲突。直至下午1时20分，台湾大学训导长傅启学冒雨赶来，向群情激奋的学生说：“我跟傅校长一块在北大时，即是好朋友，我到台大也是由于傅校长让我来的，这次出事我十分愤慨。不过现在大家只有百多人，我们回去聚集全校师生开会讨伐他。而且现在是戒严时期……”傅启学转头看了一下眼前全副武装的宪警，又说：“郭国基在议会里讲话，可以不负责任，他所问的问题，都是些没有常识的问题。傅校长是学术界第一流的人物，拿他和一个毫无常识的参议员是不能相比的。今天大家到这里来，是出于对傅校长的敬爱，假如他在世的话，一定不愿大家这样做。如果今天同学们出了事，叫我如何对得起地下的傅校长。”言毕，傅启学已是泪流满面。学生们见状，悲从中来，同声哭泣，泪水和着雨水在整个议会大厦前弥漫流淌。眼看已是黄昏时分，傅启学含泪表示会将同学们提出的问题交省参议会，由参议员作书面答复，尚未吃中午饭的学生们已是饥肠辘辘，又听说郭国基已从后门逃跑，一时难以抓住，只好返校。
12月22日，傅斯年遗体大殓，自早晨7时起，前来吊唁者陆续涌至，尔后人越来越多，殡仪馆的屋子和院子几无立足之地。在上千吊唁者中，有台湾学者、名流、国民党高级官员、傅斯年的亲友、同事和台湾大学的学生。国民党大佬于右任扶杖前来，陈诚哭得两眼红肿，王宠惠、蒋梦麟、罗家伦、王世杰、朱家骅、李济、董作宾、毛子水等人，另外加上一个刚从香港赴台，与傅斯年生前关系并不融洽的钱穆，都站立在人群中默然相送。10时30分，傅斯年的遗体送往火葬场，上千人冒着大雨，踏着泥泞道路，慢慢行走。热泪横流的学生们手执小旗，上面写着：“校长，回头来瞧瞧我们!”望之令人心碎。目睹此场面的台湾记者于衡，在1973年撰写的回忆采访生涯的长文中说：“傅斯年先生逝世，是我采访二十五年中，所见到的最真诚、最感人的一幕。”
12月31日，亦即1950年的最后一天，治丧委员会在台湾大学法学院礼堂(当时台湾大学本部尚无大礼堂)举行傅斯年追悼大会。礼堂正中，悬挂着蒋介石亲笔书写的“国失师表”的挽章，国民党高级官员、名人学者的挽章、挽联分挂两旁。蒋介石亲临致祭，各界要人亦皆前来，竟日致祭者达5000余人。据统计，当时各界致送挽联达270余幅，挽诗60余首，挽词20余首，祭文6篇，唁电唁函90余封。各报章、杂志、专刊登载纪念文章110余篇。其中中央研究院历史语言研究所同人的挽联是：
廿二载远瞩高瞻，深谋长虑，学术方基，忍看一瞑
五百年名世奇才，闳中肆外，江山如此，痛切招魂
台湾大学全体师生的挽联曰：
早开风气，是一代宗师，吾道非欤?浮海说三千弟子
忍看铭旌，正满天云物，斯人去也，哀鸿况百万苍生
蒋介石于12月22日发唁函致俞大夫人。12月30日又频布褒奖令，曰：
国立台湾大学校长兼中央研究院历史语言研究所所长傅斯年，性秉刚正，学造渊微。早岁从事文化运动，克树风声;留学欧西，益增渊涉。都讲大痒，成材綦众。主持历史语言研究所，商量邃密，纂记繁丰;绝学昌明，有光盛业。中间历膺国民参政员、立法委员，谠论渊谟，时政多所匡正，清议资以转移。比年膺任台湾大学校长，教学水准，日渐提高;青年思想，入于正轨。其苦心诱导，力挽横流之功，尤堪矜试。揆其生平始末，困学之勇，忧国之忠，嫉恶之严，信道之笃，允为学行并茂之全才，亦民主自由之斗士。方期遗大投艰，更隆厥用，乃以国步艰屯，自忘痼疾，巨细躬亲，卒致脑溢血而逝。缅怀猷绩，痛切良深!应予明令褒扬，交由行政院从优议恤;生平事迹，存备宣付国史馆;用示政府笃念忠贤之至意。
傅斯年去世后，国民党政府任命钱思亮为台大校长。1951年12月20日，傅氏逝世一周年忌辰，台湾大学为纪念其开创台大一代新风之功绩，按照美国弗吉尼亚大学为第三位总统杰斐逊(Thomas
Jefferson)总统专门在园内建造陵墓的成例，特在台大实验植物园内专门划出一块地建造罗马式纪念亭，亭中砌长方形墓一座，墓前立有无字碑，修有喷水池。园中有兵工署捐赠的一座纪念钟，钟上铸有傅斯年提出的“敦品励学，爱国爱人”八字校训。由傅斯年生前同窗加好友罗家伦前导，台大学生会主席罗锦堂手捧骨灰盒，钱思亮校长主持，将傅斯年的骨灰安葬在纪念亭内的大理石墓中。自此，此处被称为“傅园”，纪念钟为“傅钟”，墓与钟掩映在碧绿的椰林大道旁的鲜花翠柏之中。
台大校园内的傅园供人瞻仰，傅钟更成为台大每日上课、下课的鸣钟。每当深沉悠扬的钟声响彻，在激起台大师生工作、学习热情的同时，也从流逝飘散的岁月中唤起对故傅校长斯年的怀念之情。每年的12月20日，台湾大学都在傅园布置鲜花瓜果以示纪念。3月26日，即傅斯年的诞辰之日，则由史语所和台湾大学轮流举行学术演讲纪念活动。自1954年始，此项活动作为一种传统延续下来，历久不辍。傅园内外，那枝叶繁盛，高耸入云的椰子树，既象征自由知识分子的卓然风骨，又如同蔼然慈厚的神祇，宝爱着这一介书生和谔谔之士的高傲灵魂，于天地间永恒地存活。