应京城石抹公相请，丘处机再到燕京天长观。成吉思汗下诏命丘处机掌管天下道教，将天长观改名为长春宫，并另在长春宫北为丘处机敕建一座万安宫。此时道教大兴，丘处机则创立十方丛林，以山西芮城永乐宫、陕西户县重阳宫和燕京长春宫为全真教三大祖庭。
公元一二二七年农历七月三日，燕京城下了一夜大雨，长春宫后的一座小山和御赐的太液池被洪水冲毁了，池中由众善士放生的鱼鳖等，全被洪水冲走。天明雨停后，丘处机得知此事，叹息地说：“山崩池枯，鱼归河海，返其本来处。我要和它们一样走了！”
七月九日，处机留颂曰：“生死朝昏事一般，幻泡出没水常闲。微光见处跳乌兔，玄量开时纳海山。挥斥八纮如咫尺，吹嘘万有似机关。狂辞落笔成尘垢，寄在时人妄听间。”然后登坐葆元堂对弟子们说：“当年丹阳师兄说将来我教会大兴盛，今已应验。我没有遗憾了。”
丘处机对众人作了嘱咐后就闭目而坐，不再说话。此时异香满室，丘处机升天而去。不多日，传来成吉思汗也于第二日驾崩的消息，蒙汉百姓都感到很惊奇。丘处机一生主要著作有《摄生消息论》一卷、《大丹直指》二卷和诗词《磻溪集》、《鸣道集》等传世。
数十年后，丘处机显圣赴辽东度张三丰入道，其事见张三丰《家居无事忽有丘道人见访》及《燕赵闲游晤丘长春遂同游西山》等诗。前诗有：“几时佩剑携长笛，相访高真到碧台。”句；后一首则称：“我遇至人谈大道，西山晴雪共遨游。”
