Am 10. Juli 1899 starb der Zarewitsch Georgij Alexandrowitsch im Alter von 28 Jahren in der Tiflis-Gouvernement an Tuberkulose plötzlich.

Zeitgenossen erinnerten sich, dass Georgij von Kindesbeinen an die beste Gesundheit unter den königlichen Kindern hatte und nichts auf Unglück hindeutete. Doch der Dienst auf See wirkte sich negativ auf seine Gesundheit aus, und er erkrankte an Tuberkulose. Die Krankheit war so ernst, dass der Zarewitsch nicht an der Beerdigung seines Vaters teilnehmen konnte und im Kaukasus blieb, wo es ihm besser ging, aber die Bergluft nur das Unvermeidliche hinauszögerte.

Im Jahr 1895, als Thronfolger, reiste Georgij Alexandrowitsch zum letzten Mal ins Ausland. Zusammen mit seiner Mutter besuchte er Dänemark, bevor er in den Kaukasus zurückkehrte, wo er seine letzten Jahre verbrachte. Während dieser Reise erlitt er einen schweren Anfall und war lange ans Bett gefesselt. Der junge Zarewitsch litt sehr unter seinem Zustand, versuchte jedoch, es nicht zu zeigen.

Am verhängnisvollen Tag, dem 10. Juli 1899, fuhr er mit einem benzinbetriebenen Fahrrad, das damals als Vorläufer des Motorrads galt. Plötzlich wurde ihm schlecht, und Blut strömte aus seinem Hals. Er musste vom Fahrrad steigen und sich auf den Boden legen. Versuche, ihn zu retten, waren erfolglos, und er starb auf der Straße.

Der Körper des Zarewitsch wurde bald auf seine letzte Reise durch Russland geschickt. Niemand wusste, dass dies die letzten Beerdigungen eines russischen Thronfolgers sein würden, da die beiden folgenden Zarewitsche von Bolschewiken ermordet wurden.

Am 25. Juli kam der Sarg mit dem Körper in die Hauptstadt an, und zwei Tage nach der feierlichen Beisetzung in der Peter-und-Paul-Kathedrale wurde er in der Gruft der herrschenden Dynastie neben seinem Vater beigesetzt.