陈省身夫妇计划在1999年秋天回南开定居，这年7月迎来两人结婚60周年纪念日。在美国家里，他们宴请了几位亲密朋友，快活地度过了一个难能可贵的钻石婚。陈省身无比自豪地对朋友们说：“我们60年来没吵过架！”
痛失爱侣
回到南开，陈省身正忘我地工作时，家中发生了不幸。2000年1月12日上午，郑士宁像往常一样，精神很好，有条不紊地把家务安排妥当。午饭后下楼跟厨师交代了晚餐的菜谱，然后回卧室休息。没料到她竟在睡梦中因心脏病突发，未及抢救而悄然离世。她走得很安详，没有经受痛苦。这正符合她生前的愿望：“不求活得长久，但愿走得干净利落。”
然而对亲人们来说，事情发生得如此突然，就未免过于残酷了。陈省身的精神受到很大刺激，一时难以分辨这是无情的现实还是个噩梦?
六十多年相随相伴、意笃情深的妻子竟骤然离他而去。失去了这位伴侣、知己和贤内助，陈省身深感痛苦。他将妻子的大幅照片挂在客厅正面墙壁上，作为纪念，也作为慰藉。这里是他会客的地方，也是他的课堂和小型会议室，每天都能与她默默相伴。陈省身不无伤感地对来访的朋友说：“很容易就想起了她。以前有什么东西找不到，我就对她说你帮我找找，她很快就给找出来了。现在找不着就是找不着啦！”
这位感情丰富又充满理智的老人表示，百年后要与妻子合葬在南开数学所旁。他希望墓前挂一块黑板，再放上几把坐椅，好让大家研讨学术问题……
落叶归根
自2000年起陈省身在南开定居，真正做到了落叶归根。
定居南开后，作为科学泰斗，陈省身坚持给本科生上课，为全校师生讲“数学之美”。他说：“我这么大年纪了，思维仍然敏捷，每周还能给学生上几节课。我感到非常幸福！”
除了数学以外，大师兴趣广泛，生活充实，同金庸讨论武侠小说，与叶嘉莹谈诗词，和范曾说绘画……
陈省身常常将自己的津贴、稿费以及各种奖金——包括2004年荣获“邵逸夫数学奖”的巨额奖金全部捐赠出来。他为人随和，宽厚大度，睿智幽默，而且充满童心童趣，看起来就像一位邻家的慈祥长者。更难得的是他对自己想得极少，为别人想得很多。对身处逆境的朋友百般关怀，爱护，时时给予鼓励。
晚年，陈省身又办了一件大事，那就是为北京争取到2002年国际数学家大会的主办权。
2004年12月3日，一代宗师与世长辞。他确确实实兑现了“把最后的心血奉献给祖国”的诺言。
如今陈省身与妻子合葬南开园的遗愿已经实现。
陈省身夫妇的墓坐落于南开大学校园西南、“省身楼”前那片绿树掩映的坡地上，后面就是卫津河的潺潺流水。陈省身夫妇永远安息在这个景色优美的地方。
墓碑设计者是陈省身的外孙、青年设计师朱俊杰。他深刻领悟外公的思想理念，一切遵循外公生前的意愿。他所设计的墓碑与墓园简洁而独特。墓碑由汉白玉和黑色花岗岩组成，碑的正面像一块黑板，上面镌刻着陈省身当年证明“高斯—博内—陈”公式的白色手迹——正是这项工作，使他开创了数学的新时代。碑前摆放着23个精巧的圆形石凳，整座墓园如同一个露天教室，充分体现出大师的崇高精神境界。
