Năm 1898, sau khi thi Hội lần thứ 2 khoa Mậu Tuất không đỗ, ông Nguyễn Sinh Sắc đưa hai con Khiêm, Cung về làng Dương Nỗ để vừa dạy học vừa chuẩn bị cho kỳ thi tiếp theo. Một mình bà ở lại ngôi nhà Thành Nội, quay tơ diệt vải để hàng tháng giúp thêm tiền cho chồng con ăn học. Cuối năm 1900, bà Loan sinh người con thứ tư, đặt tên là Nguyễn Sinh Xin – cái tên ghi nhận cuộc sống nghèo khó, vất vả của gia đình chốn kinh thành. Do phải lao động vất vả, nên sau khi sinh, bà Loan đã lâm bệnh nặng. Mặc dù đã được bà con lối phố tận tình cứu chữa nhưng do bệnh quá nặng, bà đã lặng lẽ qua đời vào ngày 10/02/1901 (tức ngày 22 tháng chạp năm Canh Tý) trong nỗi xót xa, đau đớn của cha con ông Sắc và bà con láng giềng, ra đi ở tuổi 33 đầy xuân sắc, nhưng cuộc đời bà không hề ngắn ngủi, bà đã sống hết mình, để kịp tạo dựng và gửi gắm những ước mơ của mình vào người chồng thân yêu và những con thông minh, hiếu thảo.