九一八事变之后，日本人到处拉拢从前的北洋系军人，对孙传芳这样北洋末期的实力派自然不能放过。当时在天津的日本人土肥原贤二和冈村宁次，都曾拉拢过孙传芳。冈村宁次更是利用同窗的关系多次登门造访，动员孙传芳同意在伪政府担任职务。孙传芳虽然是一个对战争充满狂热的人，也曾向张学良提出利用日本人的关系东山再起，但他并不愿当亡国奴，更不愿意沦为卖国贼，于是严词拒绝了日本人的要求。
这个时候，同样居住在天津的原国务总理、皖系元老靳云鹏找到孙传芳，不过并不是希望孙传芳再帮助他当总理，而是来向孙传芳宣传佛法。于是，最为有趣而又不可思议的一幕出现了，对战争充满狂热的孙传芳，居然接受靳云鹏的劝服，决定皈依佛门，做一名虔诚的佛教徒。随后，孙传芳还和靳云鹏共同出资，将坐落在天津东南城角草厂庵的清修禅院修葺一新，改名为天津佛教居士林，靳云鹏出任林长，孙传芳出任副林长，经过他们的宣传，陆续有三千多人参加活动。
但放下屠刀的孙传芳，并没有因为皈依佛门就换来得以善终的晚年。1935年11月13日午后，孙传芳在居士林内被人用勃朗宁手枪击中，身中三弹，立时身亡。而杀死孙传芳的女人名叫施剑翘，她是被孙传芳俘虏后处死的老军阀施从滨的女儿，隐姓埋名苦等十年，终于报了父仇。这件看起来再明白不过的案件，后来却成为一桩疑案，因为纵然施剑翘供认不讳，但其对案发当时的叙述却多与事实有出入，加上多位国民政府要员出现在案件背后，使此案变得扑朔迷离，最终无果而终。孙传芳死后被葬于北京植物园，终年51岁。