Vị nữ thần đền Ngọc Trản đã tiên đoán đúng ngày Đồng Khánh lên ngôi, nên nhà vua rất lo sợ khi nghỉ đến lời của thần báo cho biết mình chỉ làm vua được 3 năm. Hẳn nhà vua muốn kéo dài tuổi thọ, thay đổi cơ trời nên rất thích đọc các sách về Kinh Dịch, bói toán, tìm hiểu những điều huyền bí. Với một ông vua còn trai trẻ như vậy ( 22 tuổi) cũng là một điều hiếm! Nhà vua thường lên đền Ngọc Trản ( điện Hòn Chén ) cầu bái, lại sắc cho bộ Lễ, mỗi năm hai kỳ ( mùa Xuân và mùa Thu) phải cử một vị quan đại diện triều đình đến nơi để dâng đồ lễ. Những bức hoành, bức liễn, những bài thơ treo trong đền thờ, một phần lớn do Đồng Khánh sáng tác để ca tụng công đức Nữ Thần che chở cho ngai vàng và bảo vệ dân chúng; tên Huệ Nam Điện do ông đặt cũng phát sinh từ ý đồ ấy. Tuy vua rất sợ ngày kết cục cuộc sống đời mình, nhưng rồi ngày ấy cũng vẫn đến. Nữ thần đã đoán đúng. Sau 3 năm trị vì, Đồng Khánh nhuốm bệnh nặng, không ăn được thứ gì cả. Thỉnh thoảng cơn sốt nổi lên, đầu nhà vua nhức như búa bổ. Quan Ngự Y người Việt không chữa được, kẻ bị quở trách, kẻ bị giam cầm. Vua nhờ bác sĩ Pháp. Ông Cotte được cử sang chữa trị, nhưng không được ở lại trong cung, chỉ dặn dò các viên thái giám cách pha chế thuốc rồi phải ra về. Sau nửa tháng nhuốm bệnh, ông qua đời vào lúc 8 giờ tối ngày 28 tháng Giêng năm 1889. Theo nhiều người thuật lại, nhà vua bị ám ảnh bởi cái chết của Phan Đình Bình, vị đại thần có ý tôn Bửu Lân lên sau khi Hàm Nghi rời bỏ ngai vàng, nên trong khi nhuốm bệnh, thường la hét vì ác mộng. Đồng Khánh qua đời, để lại hơn 10 bà phi, nhưng chỉ có 6 hoàng tử và 3 công chúa, thọ 25 tuổi.