สมเด็จพระราชปิตุลา บรมพงศาภิมุข เจ้าฟ้าภาณุรังษีสว่างวงศ์ กรมพระยาภาณุพันธุวงศ์วรเดช ประชวรพระโรคพระอันตะอักเสบมาหลายวัน จนเสด็จทิวงคตในวันที่ 13 มิถุนายน พ.ศ. 2471 เวลา 18.27 น. ณ ตำหนักวังบูรพาภิรมย์ สิริพระชันษา 68 ปี 153 วัน วันต่อมาเวลา 17.10 น. พระบาทสมเด็จพระปกเกล้าเจ้าอยู่หัวเสด็จฯ มาพระราชทานน้ำสรงพระศพ เจ้าพนักงานเชิญประกอบพระโกศทองรองทรงบนแว่นฟ้าสามชั้น แวดล้อมด้วยเครื่องสูง 5 ชั้น 10 องค์ ชุมสาย 4 แถว แล้วทรงทอดผ้าไตร 40 พับ พระสงฆ์มีพระเจ้าวรวงศ์เธอ กรมหลวงชินวรสิริวัฒน์ สมเด็จพระสังฆราชเจ้า ทรงเป็นประธาน สวดสดับปกรณ์ ถวายอนุโมทนา แล้วเสด็จฯ กลับ[19]มีพระราชพิธีพระราชทานเพลิงพระศพเมื่อวันที่ 26 พฤษภาคม พ.ศ. 2472 ณ พระเมรุ ท้องสนามหลวง[20]