Последние годы Наталья Александровна провела в Ницце. В жизни Александра Ивановича Герцена и его жены наступил разлад: Наталья Александровна разрывалась между мужем и возлюбленным, немецким поэтом Георгом Гервегом. Наталья Александровна, объясняя причины увлечения поэтом, говорила Герцену:

Герцен и Гервег обменивались оскорбительными письмами, дело едва не дошло до дуэли, но трагическая гибель сына Герценов Коли во время кораблекрушения отодвинула проблемы брака на второй план.

Наталья Александровна не смогла оправиться от этого известия. Здоровье Захарьиной стало стремительно ухудшаться. 30 апреля у нее начались преждевременные роды: на свет появился еще один сын, названный Владимиром. Ребенок умер второго мая, в тот же день ушла из жизни и 34-летняя Наталья Александровна.

На представленной в экспозиции картине художника Ипполито Каффи изображены ночные похороны Натальи Александровны. Хоронили ее в одном гробу с новорожденным, на кладбище горы Шато. Похоронная процессия шла с факелами на гору. Герцен писал об этих событиях так:

Герцен неслучайно обратился к Каффи: художник был последователем революционера Джузеппе Гарибальди. Впоследствии Каффи погиб, сражаясь в рядах его армии. Спустя почти 20 лет гроб с телом Герцена перезахоронили здесь же, на горе Шато; над их семейной могилой поставили памятник Александру Ивановичу, в полный рост, с руками, сложенными на груди.