2007年11月8日7时30分，因病医治无效在同济医院逝世，享年88岁。

武忠弼于20世纪50年代末期进行的对日本血吸虫虫卵肉芽肿发病机理的研究取得重要成果，在当时居世界领先地位。他首次建立的小鼠肺肉芽肿模型，比当时国际文献上常引用的所谓Lichtenberg肺肉芽肿模型早了7年，他还在当时首次提出血吸虫病发病的免疫学观点。

武忠弼是中国在生物医学领域开拓和应用电子显微镜技术的主要创始人之一，也是创立和发展超微病理学的主要先导，他还通过使用电镜技术进行大量科学研究，以国家科研重点为方向，以防治人民群众多发病、常见病为重点，并逐步形成了以超微病理学，特别是肝脏超微病理为主的科研方向。

武忠弼还是中国古病理学的主要创始人，他对西汉古尸的研究具有丰富的经验，1973年，他应邀前往湖南参加马王堆西汉古尸研究，他除了亲自进行古尸超微结构的研究之外，还组织指导其他学科工作者对古尸进行了全面、系统的保存水平、保存原因的综合研究，取得了丰硕成果，他综合各学科研究结果撰写的古尸保存水平的研究及古尸超微结构的研究两篇论文被收集入文物出版社出版的马王堆西汉古尸研究专著，在中国国内外引起了很大的反响，这些成果也奠定了武忠弼在古尸研究方面的权威地位，1975年，他再次应邀参加主持湖北江陵西汉古尸的研究，也取得了极大的成功。

武忠弼先后主编主译及合编专著20余部，发表专业论文180余篇，撰写医学科普文章数十篇。主编有《中华外科病理学》巨著（上、中、下三册，600万字），著有《超微病理学基础》《超微病理诊断学》《免疫病理学》《江陵凤凰山168号墓西汉古尸研究》等病理学专著，主译了德国病理学家魏纳与里德合著的《病理学》和《里德病理学》《肺癌：切除术、形态学与预后》等著作20余部。

武忠弼一生曾获全国科学大会甲等奖，湖北省科技大会甲等奖，卫生部科技进步二、三等奖等重大奖项。

武忠弼分别担任《药理学》《病理生理学》《病理学》原卫生部规划教材前三版主编。主编的《病理学》（第二、三、四版）获原国家教委全国高校优秀教材奖、原国家教委、卫生部科技进步二、三等奖。

武忠弼重视人才的培养，对中青年教师、对研究生和进修生总是关怀备至悉心培养，他对研究生有三个基本要求。第一，要会充分利用图书馆，要博览群书，尤其要重视查阅最新出版的文献。他曾要求学生读100篇相关论文，然后对自己的课题制订镇密的计划。第二，施行计划时必须自己动手。研究生要运用好实验室，尽早进入实验室，进行独立的操作。他以为，这样的自主意识才会对研究生自己成才有积极意义。第三，每个研究生至少掌握一门外语，博士生要学好两门外语，熟知自己的专业词汇。

1984年，为了加强中德两国在医学领域里的科技、学术和卫生保健事业的交流与合作，经武忠弼和裘法祖共同倡议卫生部批准建立了中国-德国医学协会，成为中德医学交流的重要纽带，中德医学协会成立后，与德中医学协会合作，每年轮流在各自国家举办一次学术年会。第一届年会于1986年在中国武汉举行。定期举行的年会为两国医学专家提供了一个进行学术和科技信息交流的窗口，特别使中国的医学科技人员多了一个获得最新信息和结识外国同行的机会，德中医学协会每年选派德国学生来中国有关的医学院校短期实习，同时接受中国的访问学者在德国进修和访问，并筹集奖学金为中国年轻学者去德攻读博士学位。截至2022年5月，先后600余名专业人员赴德进修，260人获博士学位。

“武忠弼教授为中国科学、教育事业和中德友谊的巩固与发展做出了突出贡献。”（华中科技大学党委书记朱玉泉 评）

“武忠弼教授秉承爱国爱民之心，为推动同济医学院的发展做出了卓著贡献。”（陈孝平院士 评）

“武忠弼与裘法祖是同济医学院的两个丰碑，他们为同济医学院的发展做出了极大的贡献。武忠弼教授为人开朗，其人格魅力让人难以忘怀。”（马丁院士 评）

“武忠弼一生赤诚爱党报国、献身医学教育事业、推动中德医学交流合作，为中国古病理学、超微病理学的创立和发展贡献了全部心血和智慧。武忠弼一生追求真理、追求进步，探索创新、诲人不倦，为中德友好鞠躬尽瘁，是我们学习的榜样。”（华中科技大学同济医学院党委副书记邓静萍 评）