年5月12日，保健医生张佐良跟往常一样，每月给周恩来进行一次小便常规检查。这次检查出现了异常现象，小便里有4个红血球。张佐良很清楚，总理的年龄已过七旬，尿液中偶尔发现一两个红血球是正常的，但这次一下子出现了4个，明显是超过了正常标准。
张佐良决定让总理再做一次小便常规检查。可怎么才能拿到小便样本呢？当时张佐良已经担任周恩来的保健医生快10年了，他非常清楚总理的脾气。周恩来一向事无巨细，如果再让他留小便样本，很可能产生怀疑，这意味着增加总理的心理负担。
周恩来工作已经很繁忙了，何况还处于特殊时期，这让他心力俱疲。可不再做一次小便常规检查，这是很危险的，张佐良深知自己身上的责任，何况之前检查从来没有出现类似的情况。张佐良想了很久，最终决定还是找邓大姐（即邓颖超）商议。
在邓颖超的协助下，张佐良很顺利拿到小便样本。张佐良出于谨慎考虑，他将小便样本分成多份，医院、解放军医院、医院化验，这一次一定要弄清楚原因。
化验报告很快出来，当张佐良拿到化验报告时，差点晕倒在地。医院的报告结果几乎一致，红血球出现了8个，这距离上一次化验仅仅过了3天，而尿细胞病理学检查报告单则写着9个字：膀胱移行上皮细胞癌。
张佐良又将报告送给多名经验丰富的医生、专家们分析，大家在5月19日得到了一个不幸的结果：周恩来患上了膀胱癌。张佐良先是把周恩来病情报告叶剑英，由他向毛泽东汇报。叶剑英第一时间将报告送给毛泽东，得知周恩来患上癌症，主席心情很沉重。
毛泽东特别交代，周恩来患癌这件事暂时必须对外保密，还在报告上批示：防止扩散，注意营养和休息。对于如何治疗，当毛泽东看到报告上中南海门诊部医疗小组提出通过手术的方式，他没有立即同意。毛泽东说：
“你们动不动就说开刀，开一个死一个，陈老总不是开刀死了吗？谢富治不是也开刀死了吗？开刀很容易扩散，有危险，是否可通过中医的方法，用传统中药来控制病情？”
但是，毛泽东立即批示组成由吴阶平为组长的医疗小组，全面负责周恩来的病情。吴阶平和周恩来相伴近20年，两人结下了深厚的友谊，他的身上有太多的头衔和耀眼的光环：泌尿外科奠基人、创立第一个泌尿外科、做第一例肾移植手术、第一个确立“肾上腺髓质增生”疾病……
然而，短短半年后，周恩来的病情急剧恶化。年1月13日早晨，周恩来如厕时突然排出大量血尿。吴阶平立即向中央汇报，请求尽快批准周恩来手术，同时马上召集上海、天津、广州等地的著名专家齐聚中南海，大家就周恩来手术事宜进行会谈。
3月初，毛泽东批准了周恩来进行手术治疗。3月10日傍晚，周恩来接受了患癌后的第一次手术，先是对膀胱进行膀胱镜检查，之后进行电灼术手术治疗。首次手术非常成功，几天后血尿现象消失了。
原本就没日没夜工作的周恩来，病情稍微好转后又开始繁忙的工作。当年10月，周恩来膀胱癌复发，血尿现象再次出现。医疗小组意见是必须尽快做手术，由于种种原因直到第二年春天，周恩来才接受了第二次电灼术手术治疗。
膀胱癌跟其他癌症有很大差异，特别容易复发。第二次手术不久，又复发了，膀胱内每天出血量从几十毫升到后来的多毫升，这意味需要大量输血。周恩来还是太忙了，有时正在输血，突然外宾去见毛主席，结果他立即停止输血，拔掉针头就去了中南海。
据资料，周恩来自年4月首次接受输血，到最后病逝，前后共输血89次。换句话说，周恩来患癌后始终是边工作边治疗，一直把工作放在第一位。据《周恩来年谱（—）》记载，
年1月至5月期间，周恩来的实际工作量为每日工作12至14小时有9天，14至18小时有74天，19至23小时有38天，连续工作24小时有5天。此外，从3月中旬到5月底的两个半月内，除日常工作外，共计参加中央各种会议21次，外事活动54次，其他会议和谈话57次。
张佐良后来回忆周恩来抱病工作的场景时，直掉眼泪，他不止一次地说：“我在周恩来身边十年，他有永远开不完的会。真是白天晚上一个接一个的会。参加会议的人员，陪周恩来出席会议或接见外宾的领导人都来自不同的单位及部门。他们一批又一批地轮着来，惟有周恩来是一个人坚持着。”
如此繁忙的工作，加上过于劳累，周恩来的病情越来越重，当时癌细胞导致肿瘤恶化、溃烂，致使膀胱内淤积了大量血块，结果堵住了尿道。每次排尿，周恩来都需要忍受巨大的病痛，大冬天额头也会因疼痛布满汗珠。年6月1日，周恩来依依不舍离开了生活26年的中南海西花厅，住进了解放军医院。
从此刻开始，周恩来的进入了生命倒计时，也意味着医疗小组对总理的正式治疗开始了。住院当天，周恩来就接受第一次大手术，直到病逝前大小手术一共做了13次，这意味着平均40天左右就要做一次手术。如此频繁的手术，让周恩来体重一降再降。
第一次大手术是切除癌细胞肿瘤，手术过程很顺利，可吴阶平等人并不乐观。要知道自年3月周恩来接受第一次小手术后，短短14个时间里，就复发了3次。每次复发，血尿就更加严重。
果不其然，住院两个月后，癌症再次复发，这一次周恩来被确诊为癌症转移。医疗小组成员商议后，决定对周恩来进行第二次大手术。这次手术前，周恩来向毛泽东做了汇报，表示：“在上次手术后，体力虽较弱，但自信尚能经受这次治疗。”毛泽东立即批准手术。
年8月10日，周恩来接受了第二次大手术。手术依旧很顺利，可病情并不稳定，几乎每天都有尿血。鉴于周恩来身体情况，原先几名医生的医疗小组，已经扩充到几十人，绝大多数都是经验丰富的专家。
医疗小组人人全力以赴，大家都希望能在周恩来身上创造一个奇迹。然而，周恩来身体又出现的新病情，结肠里发现了肿瘤，严重影响大便排泄，必须进行第三次大手术。年3月26日，周恩来进行了住院以来的第三次大手术。这是一次大型手术，手术长达8个小时。医生在进行肠腔内凸起的癌瘤切除时，又发现了腹腔内肿瘤转移现象严重，于是又进行了电灼手术。
不到一年之内，连续三次大手术，期间还有几次小手术，周恩来的身体更虚弱了，体重一度只有61斤。对于周恩来的病情，毛泽东非常
