1985年6月3日，华罗庚率助手计雷、陈德泉等一行八人乘机赴日本。这次访问筹划了许久，原本定于1982年就去，因为改革开放后各国邀请热烈而推迟了三年。许多外国同行对华罗庚的印象还停留在半个世纪前那个英俊的、一心钻研数论问题的剑桥天才，而他这时已是75岁的老人了。
据同行的计雷教授回忆，华罗庚到日本后的行程非常顺利，尤其是重头戏准噶尔煤矿报告会。准噶尔煤矿是由日本政府带团建设的，华罗庚作为规划顾问，把煤矿规划讲得十分具体，如何把1500万吨产能建设出来，产煤之后要怎么运输、电力如何规划、城镇要做怎样的城市规划……甚至还考虑到煤矿工人大多是男性，如何能够协调当地性别比例的问题。报告结束，十分成功，准噶尔委员会的负责人非常高兴，说以后只要是华罗庚小组论证的他们都通过。
1976年华罗庚深入生产一线了解煤矿生产中的问题
仅凭这个报告甚至看不出华罗庚还是一位数学家——和绝大多数国外同行不同，华罗庚后半生以应用数学为工具，大量参与工业建设的实际事务。此前在美国访问时，华罗庚在去小石城的路上靠空中的气味嗅出造纸厂的存在，又推断该地的盐碱化现象，就让书斋中的美国数学家们震惊不已。早在1977年，华罗庚就开始接触煤矿。他和学生计雷曾在山西大同的运煤车站用数学方法小试牛刀。这是全国最大的运煤车站，负责临近九个矿的运输任务，老大难问题是100万吨煤运不出去且自燃，而北京冬季恰恰严重缺煤。要解决的无非上水、除灰、加煤三排队问题，这是可以用统筹方法作数学优化的典型案例。华罗庚团队设计了一个改进方案，使日装车辆从原来的700多车增长到1500车，整整翻了一番。此后，华罗庚又多次指导矿企建设。1982年，万里找到华罗庚，希望他从微观过渡到宏观，为国家长远规划做些工作。华罗庚的答复是，他需要先打基础，清除信息、数据中过量的水分。此后他又带领学生们安排大范围的国民经济优化理论研究，参与到两淮煤炭十五年发展规划、准噶尔煤矿规划中，这才有了这次日本访问。
访日前，华罗庚的身体状况很不理想，有过三次心肌梗死，但他对这一次访问十分期待，坚持前往。从6月2日准备动身后他一直处在高度兴奋的状态中，到12日他还剩最后一项任务，即在东京大学向日本数学界作一个报告。
左三：王寿仁，左四：陈省身，右四：华罗庚，右三：陆启铿，右二：谷超豪
准备报告时，助手们察觉到了一些反常。原本他们都认为主要任务已经完成，最后的报告只是走个形式，再重复一遍华罗庚此前在世界教育大会上作过的关于应用数学的一个题目即可。可最后两天，一向热衷与各界人士交游的华罗庚却谢绝了许多社交活动，专心闭门准备起演讲来。6月11日晚间，他一直准备到深夜。他已决定改变内容，要在报告中回顾自己这一生。计雷说当时华罗庚的这个想法就让他感到“不舒服”，但也不好说什么。因为体力衰竭，华罗庚试着写下提纲，字迹歪歪扭扭无法识别，于是改为口述，让自己的儿媳同时也是随队医生的柯小英以年代为经线，理论、普及两类工作为纬线，详细记录自己走过的数学生涯。
1974年冬华罗庚到广西为工人讲解黄金分割率0.618
以前华罗庚的态度一向是“好汉不提当年勇”，甚至学生王元提出写传记时，华罗庚建议整个童年部分干脆可以跳过。可他的故事却一直为人们津津乐道。因为家贫，华罗庚初中毕业后就辍学去家里的杂货铺帮忙了，对数学的痴迷让他很快为人注意，曾经的中学老师等人也尽力帮助他。虽然具体的知识不足，华罗庚总能以非常初等的方法创造性地解决许多问题。20岁时一篇《苏家驹之代数的五次方程式解法不能成立之理由》让清华大学数学系主任熊庆来注意到他，破格招他进入清华大学图书馆担任馆员，做一份工的同时系统学习数学知识。一项项轰动国际数学界的成果诞生后，初中学历的华罗庚27岁即在清华大学取得正教授资格。抗战期间，华罗庚曾用一顿饭的工夫帮中国军队破译了日军的一组密码，又因享誉国际的研究成为第一位被民国政府嘉奖的数学家，那时他就已经是家喻户晓的天才了。新中国成立时，正在美国伊利诺伊大学担任全职教授的华罗庚选择回到祖国。把自己几十年的工作回顾一遍之后，11日晚间的华罗庚处在高度亢奋的状态，服用了安眠药后才勉强睡下。
6月12日下午2时，华罗庚坐在轮椅上参观了日本学士院并会见数学界院士。他送给日本院士们的书，不是高深的数论作品，而是其近著《华罗庚科普著作选集》。下午4时，在日本数学学会会长小松彦三郎的陪同下，拄着拐杖的华罗庚在掌声中步入东京大学报告厅。演讲一开始，华罗庚用中文讲，翻译译为日文，节奏不温不火。逐渐地，华罗庚越讲越投入，一些提纲之外的专业数学名词超出了非数学专业的译员的能力。华罗庚向台下的日本数学家们临时提出，可否直接用英文演讲——1937年至1939年，华罗庚在英国剑桥大学跟随数学大师哈代度过了自己在数学上的关键性两年，他的英文相当熟练，听众们一致同意。华罗庚改用英文后，就不受大纲的局限畅快地讲起来了。不久就满头大汗，干脆从座位上站了起来，脱掉西装外套，过一会儿又解下了领带，甚至挥舞起手中的拐杖如同教鞭。华罗庚骄傲地谈到“文革”前后开始的他最为知名的工作，即在全国推广“双法”——优选法和统筹法；除了西藏、青海等地医生坚决不允许他去，台湾省尚未回归，其他每一个中国省区他都到过了。他和学生们“到了上万个工厂”，“每到一省听众就有十几万人，应用范围遍及各行业，在实际中培养了一批骨干”，“四川省普及推广双法四个月时间的经济效果就是二亿三千万元”……原定45分钟的演讲时间到了，华罗庚意犹未尽，经向大会主席申请，又讲了近20分钟，他把重点放在80年代以来的工作，尤其是对经济问题的思考。演讲结束，他最后说了一句“谢谢大家”。在暴风雨般的掌声中，华罗庚坐了下来，他的朋友白鸟富美子女士手捧鲜花向讲台走去，就在这时，华罗庚突然从椅子上滑了下去。大家惊叫着去扶他，但他紧闭着双眼，面色由于缺氧而呈紫色，已经没有了知觉。尽管日本医生不间断进行抢救，一度还发生医生晕倒事件，但终因华罗庚心脏坏死面积过大而无力回天。当晚10时左右，东京大学医院宣布华罗庚去世。
最后一次演讲中的华罗庚
华罗庚去世的消息传出后，无数唁电和信件涌向全国政协和中国科学院，其中大量来自他生前去指导过的工厂、农场、部队和村镇。
