大明七年(463年)十二月，浙江等地因为剧烈旱灾，造成严重的大饥荒，浙江十分之六的户口饿死逃散。但此时孝武帝刘骏已经病重。
大明八年(464)正月六日，孝武帝在病床下诏说：“东方去年收成不好，需立马组织货源赈济。贩米粟的商人，不征收途中杂税。”
大明八年(464年)二月又在临终前，下诏说：“去年东方干旱，收成锐减。穷困之家离乡逃荒，流落街头，我很同情他们。可开仓放粮给建康、秣陵二县，适时赈济。若救灾不及时，导致社会动荡，要严加法办。”
大明八年(464)二月十六日，宋孝武帝刘骏在玉烛殿驾崩，时年三十五岁。遗命太宰刘义恭、尚书令柳元景、始兴公沈庆之、尚书中事颜师伯、领军将军王玄谟，五人担任辅政大臣，辅佐太子刘子业。同时诏令“刘义恭和柳元景进入内城居住，朝廷事务，无论大小，全都要奏启二人。如果有军务，就全都委托沈庆之处理。尚书府的事务，托付给颜师伯处理。统领外监事务，交给王玄谟处理。”七月三日，宋孝武帝刘骏葬于丹阳秣陵县岩山景宁陵，上庙号“世祖”，谥号“孝武皇帝”。