1910年9月初，日本柔道會對霍元甲嚇跑俄、英大力士之事，很不服氣，便挑選了十幾名高手，找霍元甲較量，結果我們都知道，日本武士大敗。
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隨后，日本人改變了策略，在比賽之后設宴招待霍元甲，席間聽聞霍元甲患有嗆咳癥，就介紹一名叫秋野的醫生為霍元甲治病。一生坦蕩的霍元甲并未懷疑，接受了秋野治療，并留住虹口白渡橋的秋野醫院。
然而，霍元甲服藥之后，病情不但沒有好轉，反而更加惡化。沒過幾天，9月14日霍元甲就溘然仙逝，享年42歲，先是葬于上海，1年之后移葬于故鄉天津。
關于霍元甲死因，一直以來存在多種說法，主要有這么三種。
一，死于自身武功。早期精武會的實際操辦者之一的陳公哲回憶，霍元甲原本患有咯血病，就是患有肺病，經常會發作，因而認為霍元甲死于自己練氣功不得法而導致的病癥。
這一說法并非空穴來風，《精武會五十年》中記載，霍元甲少年之時，曾練氣功，“吞氣橫闕，遂傷肺部”，因而導致咯血，面色蠟黃，故有“黃面虎”之稱。
二，藥物的排斥性。武林高手與一般患者不同，用藥更需謹慎，霍元甲可能吃藥排斥，而突然病情加重而死。后來有一個例子，就是李小龍，只是吃了幾片藥，最終就去世了。
三，日本人的毒殺。這一說法流傳最廣，尤其在那個與日本人有著國仇家恨的時代，下毒說更能激起人們的愛國情緒和同仇敵愾之心，后世關于霍元甲的影視劇，都是這么安排的。
不過，這并非故意挑動中國人對日仇恨情緒，而是在霍元甲之死上，確有諸多蹊蹺之處。
霍元甲吃藥之后，病情為何反而加重？見此，精武會準備接霍元甲出院，秋野為何百般阻撓？霍元甲徒弟等將藥物化驗，才知是一瓶慢性爛肺藥。1919年，精武會成立十周年而出版的《精武本紀》中記載：
力士（指霍元甲）歿之翌晨，秋醫（即醫生秋野）已鼠竄歸窟，力士門弟子大疑，檢力士日服之余藥，付公立醫院察之，院醫曰：‘此慢性爛肺藥也’。
從這段記載來看，日本人狼子野心，毒殺了一代大俠霍元甲。
然而，霍元甲去世之后，畢竟沒有進行尸檢，即便有《精武本紀》的記載，也很難100%肯定霍元甲死于日本人下毒。
更為重要的是，影視作品之中，如果武功高強、道德高尚的主角必須要死，編劇往往會安排死于卑鄙暗算（下毒是其中一種）；而且，霍元甲背后還有激烈的中日矛盾，這一死法更容易引起人們的共鳴。
因此，霍元甲死因依然撲朔迷離。不過在79年之后，霍元甲墓出土，揭開了霍元甲之死的真相。
1989年，天津西青區在修建霍元甲陵園時，挖出了霍元甲的遺骨，法醫在其胯部發現很多黑斑，經鑒定為中毒現象，至此霍元甲死因真相大白，果然是日本人卑鄙無恥的毒殺。令人遺憾的是，對于霍元甲死于日本毒殺的確鑿證據，日本人卻沒有一點回應。
值得一提的是，近代日本雖然宣布“脫亞入歐”，自詡高人一等的是文明人，卻一直對中國名人采取下三濫手段，比如刺殺張作霖、巴玉藻，毒殺霍元甲、聶耳、吳佩孚等，手段可謂極其卑鄙無恥。
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