Theo các tài liệu đáng tin cậy[cần dẫn nguồn], trong những năm cuối đời, ngoài bệnh hen suyễn mãn tính và sốt vàng da, Hoắc còn mắc bệnh lao, một chứng bệnh nan y thời bấy giờ. Theo Trần Công Triết, một đệ tử của Hoắc, thì chỉ sau vài tháng thành lập Hội Tinh Võ, Hoắc bắt đầu ho ra máu. Các thầy thuốc Trung y đã kê cho ông nhiều toa thuốc khác nhau, nhưng sức khỏe của Hoắc tiếp tục xấu đi. Dù cuối cùng ông vẫn phải vào Bệnh viện Chữ thập đỏ Thượng Hải để chữa trị, nhưng ông vẫn không thể qua khỏi và qua đời hai tuần sau đó.

Việc Hoắc bất ngờ qua đời ngày 9 tháng 8 năm 1910 đã làm phát sinh nhiều giai thoại cho rằng ông bị hạ độc thủ bởi sự ganh ghét của các võ sư nước ngoài. Một trong những giai thoại phổ biến nhất căn cứ vào sự kiện trước khi chết, Hoắc từng tham gia thi đấu với các võ sĩ Judo Nhật Bản và có đả thương vài người trong số họ. Về sau, khi chính Hoắc bị ho ra máu, chính giáo đầu của các võ sĩ này lại giới thiệu Hoắc đến khám tại một bác sĩ Nhật Bản nhưng ông đã từ chối.

Năm 1989, Hoắc được cải táng. Một số thông tin cho rằng đã phát hiện các dấu tích của việc nhiễm độc thạch tín trên hài cốt. Tuy nhiên, điều này cũng không thể khẳng định được cái chết của ông là do ám sát bằng cách đầu độc. Đơn giản là Arsenic trioxide trong Trung y cũng được xem như một thành phần trong các bài thuốc Trung y cổ truyền mà rất có thể Hoắc đã sử dụng trong một thời gian rất dài để điều trị các chứng bệnh của mình.