宇文邕的死亡发生在建德七年578年五月。当时，他正亲率大军北伐突厥，意图彻底消除北方游牧民族对中原的威胁。据《周书·武帝纪》记载，行军途中，宇文邕突然病倒，且病情进展极快，“疾甚，还军至云阳宫”。为挽救生命，他紧急下令撤军，返回洛阳，但身体已法支撑。同年六月丁酉日，宇文邕在洛阳宫中病逝，年仅36岁，谥号“武皇帝”，庙号“高祖”。
关于其死因，史书记载明确指向自然疾病，而非阴谋或意外。这与宇文邕长期超负荷的政务与军事生涯密不可分。他亲政仅6年572年-578年，却成了多项影响深远的大事：强制灭佛以扩充人口与财政，使北周户口激增、兵源充实；改革府兵制，将兵农合一推向极致，提升军队战斗力；亲率大军攻克北齐，历经河阴、晋阳等恶战，几乎日不处于高压状态。尤其灭北齐后，他没有片刻休整，立即着手整顿新附地区，并筹备北伐突厥，长期的精力透支与身心俱疲，终使积劳成疾的身体在行军途中彻底崩溃。
宇文邕的英年早逝，成为南北朝历史的重要转折点。他未及实现“平突厥、定江南”的统一大业，其子宇文赟继位后荒淫道，短短两年便耗尽北周国力，最终导致杨坚篡周建隋。这位本可改写历史的帝王，以36岁的生命长度，为后人留下了“若天假之年，必能混一六合”的尽遗憾。