Генерал армии Ватутин был ранен 29 февраля 1944 года во время боестолкновения с группой Украинской Повстанческой Армии. Командующий получил тяжёлое ранение в бедро с раздроблением кости. Тяжело раненого Николая Фёдоровича на поезде доставили в киевский госпиталь. Были вызваны лучшие врачи, однако, не смотря на все усилия, 15 апреля 1944 года он скончался в госпитале от заражения крови.

      

17 апреля 1944 года в Мариинском парке города Киев был похоронен генерал армии Николай Фёдорович Ватутин.

      

На похоронах — наряду с военачальниками и руководителями Советской Украины — присутствовали дети Н.Ф. Ватутина, его жена Татьяна Романовна и мать Вера Ефимовна.
   

Из воспоминаний командира 56-й гвардейской танковой бригады на Первом Украинском фронте гвардии полковника Слюсаренко З. К.: «…у гроба, рядом с боевыми товарищами талантливого полководца, стояла седая старушка — мать Ватутина, Вера Ефимовна. Эта мужественная русская женщина в феврале и марте 1944 года получила извещение о гибели на фронте двух своих сыновей: Афанасия Федоровича и Семена Федоровича. И вот теперь — третий. За три месяца потерять трех сыновей — какое горе для матери! Вера Ефимовна тихо плакала и то и дело повторяла: «Умер ты, сын мой, за жизнь других. Они не забудут тебя, Коля, сокол мой ненаглядный».» 
    

Три дня к дому, где был установлен гроб с телом Н.Ф. Ватутина, шел народ. Шли рабочие вновь задымивших заводов. Шли приехавшие из освобожденных сел колхозники. Люди прощались с полководцем, который столько лет прожил среди них, которого видели в первый день освобождения Киева носителем этого освобождения, вестником свободы и жизни. Инвалиды войны, приблизившись к гробу, задерживались, чтобы навсегда запечатлеть в своей памяти образ генерала. Матери, поравнявшись с гробом, поднимали детей. Народ присваивал советскому полководцу славное древнерусское имя витязя, окутывал его имя легендой», — говорится в книге «Ватутин. Путь генерала».
     

Выступавший на траурном митинге Никита Хрущев отмечал, что Ватутин прошел «трудный, но благородный путь от рядового до генерала армии, командующего важнейшим фронтом борьбы против фашистских оккупантов, беззаветно служивший народу», добавив, что он «был военным человеком в полном смысле этого слова, человеком военной дисциплины и военного долга».

    

По приказу Иосифа Сталина в день похорон в честь генерала Ватутина в Москве прогремел памятный салют «в двадцать четыре артиллерийских залпа».

      

В лице товарища Ватутина Государство потеряло одною из талантливейших молодых полководцев, выдвинувшихся в ходе Отечественной войны.