明光宗病体渐重，感觉不妙，便召首辅大臣方从哲等十三人入宫，把十六岁的皇长子朱由校叫来，与大臣们相见，颇有托孤的意思。
明光宗病情越来越重，御医们束手无策，大臣们急得团团转。有个叫李可灼的大臣，说家里有祖传的仙丹，可治百病，愿意献给皇帝。方从哲不敢做主，请示明光宗。
明光宗自知命在旦夕，便抱着试一试的想法，同意了。李可灼赶紧把仙丹献上，是一种红色的药丸。明光宗服下一丸后，感觉还好，身体暖润舒畅。到了傍晚，明光宗要求再服下了一丸，服后没有不良反应。
不料，到了半夜，明光宗病情急剧恶化，御医抢救无效，与世长辞了，年仅三十八岁，当皇帝不足一个月。
皇帝死了，皇长子朱由校继位。可是，围绕皇帝之死，却展开了长达数年的争论，东林党人最为活跃。大臣们纷纷上书，要求追查元凶，其中党争与私仇夹杂其中，使得不少人受害，这就是明末三大疑案之一的红丸案。
有些人把红丸案与国本之争和梃击案联系在一起，说是郑贵妃一伙阴谋害死了皇帝。尽管议论纷纷，但没有证据，不好定罪。不过，万历皇帝死前留下遗诏，封郑贵妃为皇后，如今自然泡汤了，郑贵妃无奈搬出了乾清宫。郑贵妃此后老老实实，十年后病逝，享年六十五岁。
有人把矛头指向了首辅方从哲，说他对皇帝之死负有重要责任，这其实是党派之争。方从哲被迫辞官还乡。
崔文升、李可灼首当其冲，受到的攻击最多。最后，定二人有罪，崔文升发配南京，李可灼流放边疆。
后来，红丸案几次反复，余波不断。魏忠贤专权的时候，为红丸案翻案，把崔文升召了回来，恢复了官职，并大肆迫害东林党人。崇祯皇帝铲除魏忠贤以后，又把此案翻了回来，崔文升再次发配流放。围绕红丸案的争论，已经演变成党派之争，延续多年，直到明朝灭亡。
至于明光宗是因病而死，还是被谋害的，后世仍然争论不休，难有定论，成为千古之谜。
除了梃击案、红丸案，明朝还有一大案，就是移宫案。移宫案没有前两案那么复杂，但十分荒唐可笑。