آیت‌الله طالقانی در شامگاه 18 شهریور سال 1358 و در سن 68 سالگی درگذشت. پیکر او را در بامداد نوزدهم شهریور برای وداع آخر به مسجد دانشگاه تهران منتقل کردند. جمعیت زیادی برای وداع با او در دانشگاه تهران جمع شدند. سپس، مراسم تشییع، در روز نوزدهم شهریور با حضور جمعیت بزرگی از علاقه‌مندان ایشان از دانشگاه تهران تا بهشت زهرا انجام شد.