在此期间， 焦裕禄身先士卒，以身作则带领全县人民封沙、治水、改地，风沙最大的时候，他带头去查风口，探流沙；大雨瓢泼的时候，他带头趟着齐腰深的洪水察看洪水流势；风雪铺天盖地的时候，他率领干部访贫问苦，登门为群众送救济粮款。他经常钻进农民的草庵、牛棚，同百姓同吃同住同劳动。他把百姓同自然灾害斗争的宝贵经验，一点一滴地集中起来，成为全县人民的共同财富，成为全县人民战胜灾害的有力武器。
在群众最困难的时候，他出现在群众的面前；在群众最需要帮助时候，他去关心群众、帮助群众。
1963年9月，他调查总结群众的抗灾救灾经验，在全县推广“韩村的精神，秦寨的决心，赵垛楼的干劲，双杨树村的道路”。
1963年秋，兰考连续下了13天雨，全县11万亩秋粮歉收，22亩受灾。他组织全县干部群众全力抢灾救灾。带领干部，走村串户，访贫问苦，把人民政府的救济粮款给受灾群众送上门。
他的心里装着全县的百姓，唯独没有他自己。他经常肝部痛得直不起腰、骑不了自行车，即使这样，他仍然用手或硬物顶住肝部，坚持工作、下乡，直至被县委强行送进医院。
焦裕禄诚恳待人，善于团结同志反对干部特殊化。一次他发现孩子看戏没买票，就对全家进行了一次不能搞特殊化的教育，并把戏票钱给戏院送去。接着建议县委起草通知，不准任何干部特殊化，不准任何干部和他们的子弟看"白戏"。
一九六四年春天，正当兰考人民同涝、沙、碱斗争胜利前进的时候，焦裕禄同志的肝病也越来越重了。他开会、作报告，经常用右膝顶住肝部，不断用左手按住疼处。有时。
用一个硬东西一头顶着椅子，一头顶住肝部。天长日久，他坐的藤椅，被顶出一个大窟窿。组织上劝他住院治疗，他总是说工作忙，离不开。
焦裕禄的病越来越严重，医生们开出了最后诊断书，上面写着：“肝癌后期”。送他去看病的同志恳切的向医生说： “ 医生，请你把他治好，俺兰考人民需要他，需要他呀！”五月初，焦裕禄同志的肝病更加严重。护士噙着眼泪给他注射止疼针，他感到自己的病已无法治疗，便摇摇手说：“我不需要了，省下来留给别人吧！”县里的同志和兰考的群众代表前来看他，他不谈自己的病，首先问县里的工作、生产情况。省、地、县各级领导同志来看望他，这时，焦裕禄已经病危，他用尽全力断断续续地说：“我没有完成党交给我的任务。没有实现兰考人民的要求，心里感到很难过，我死了不要多花钱，省下来钱支援灾区建设。我只有一个要求，请组织上把我运回兰考，埋在沙丘上，活着我没有治好沙丘。死了也要看着兰考人民把沙丘治好”。
一九六四年五月十四日，焦裕禄的心脏停止了跳动。一位普通的领导干部，一个优秀的共产党员，县委书记的榜样，人民群众的贴心人――焦裕禄同志走完了他那完全、彻底为人民服务的光辉灿烂的一生，与世长辞。终年四十二岁！
焦裕禄去世后，根据他的遗愿，被埋在兰考县的黄沙里。当焦裕禄的遗体被安葬时，兰考县数十万民众含着眼泪，伫立在街道两旁，沉痛悼念这位可敬可爱，为人民利益鞠躬尽瘁的好书记。