Оставив Пирогову двух сыновей, Николая и Владимира, Екатерина Дмитриевна умерла.
Она умерла в январе 1846 года, двадцати четырех лет, от послеродовой болезни. В такой смерти всегда есть что-то осмысленное и трогательное. Кричавшее в пеленках сморщенное существо — Владимир Николаевич Пирогов — стало как бы продолжением жизни Екатерины Дмитриевны.
«Жену замучил!» — зашептали лоссиевские и брунны. Что им, никогда не любившим и всегда считавшим себя правыми, до подлинных чувств Пирогова, который страстно любил и страстно ошибался! Фаддей Булгарин — его Пирогов и на пушечный выстрел к себе не подпускал — изощрялся в подленьких намеках, припоминая «для сравнения» пресловутого французского врача, вскрывшего труп собственной жены. А Пирогов, по свидетельству бывавшего у него в доме ученого и журналиста Сенковского, «лежал больной, совсем убитый, плакал; его окружала куча докторов… он безутешен».
Что бруннам и булгариным до подлинных чувств Пирогова! А он, выбитый страшным событием из колеи привычных дел и забот, тотчас начал все осознавать, прозревать. Он скорбел оттого, что за девять месяцев беременности Екатерина Дмитриевна не сказала ему о своем желании родить девочку, дочь. В этом пустячном факте Пирогов прочитал многое — и все себе в укор: «Неужели она была не откровенна со мной?»
Он хотел оградить Екатерину Дмитриевну от целого мира, чтобы она принадлежала только ему — ревнивому другу. А у Екатерины Дмитриевны оказался свой мир, и для него, Пирогова, туда хода не было. Внутри его ограды она возвела свою, и его ограда потеряла смысл.
Он хотел один заменить ей все: дело, людей, мысли. А она убегала от него в свой маленький мирок, в свою оградку. Одного «великого Пирогова» для нее было слишком много и слишком мало. Пирогов понимал: не в откровенности дело. Восклицал: «Неужели она была не откровенна со мной?» А думал, наверное: «Не свободна». Нельзя по собственным выкройкам сшить для другого свободу. Свобода не загон, окруженный частоколом правил и ограничений. Он хотел лучшего, а получалось плохо, и прозрел слишком поздно. Прозрение его бывало жестоко — он не умел щадить себя, разбираясь в своих ошибках. И разве не показательно: первый раз в жизни Пирогов не ищет утешения в единственном своем убежище — науке. Знал — от дум и чувств, обрушившихся на него, не спасет и наука. Он писал в рапорте: «Расстроенное мое здоровье, требующее по крайней мере полугодичного спокойствия и перемены места, заставляет меня переменить весь род моей службы…»
В начале марта 1846 года профессор Пирогов уехал в командировку за границу.