关于刘伯温的死因，胡惟庸案发后，一个叫图杰的狱史告发说刘伯温是胡惟庸毒死的，并且御医提供了口供指证胡惟庸 。而朱元璋后来曾与刘伯温的儿子谈及此事，把责任一股脑儿推到“胡党”身上 。他说：“刘伯温在这里时，满朝都是党，只是他一个不从，吃他们蛊了 。”，那意思是说刘基是被“胡党”毒死的 。他还说：“刘伯温在这里时，胡家结党，只是老子说不倒 。”朱元璋公开对外也是这样说：“后来胡家结党，(刘基)吃他下了蛊 。只见一日(刘基)来(对)我说：上位，臣如今肚内一块硬结怛，谅看不好 。我朝人送他回去，家里死了 。后来宣得他儿子来问，说道涨起来紧紧的，后来泻得瘪瘪的，却死了，这正是着了蛊了 。”一口咬定刘基是被胡惟庸毒死的 。既然连皇帝都亲自指证了，那似乎此事就成了一个定案 。
然而，胡惟庸真的是毒死刘伯温的元凶吗？其中疑点有二 。第一刘伯温如此神鬼莫测的人物怎么会不知道查看核实药方呢？其二，胡惟庸毒害刘伯温如此绝密之事，必然密不透风，一个小小的狱史图杰又怎么会知道的呢？至于御医的口供完全没有参考价值，大明王朝下的屈打成招也再正常不过 。而朱元璋的话更是像在推脱 。那么真正的幕后黑手会不会是朱元璋本人呢？这样说来的理由是什么？
首先，胡惟庸为了稳固自己的地位，在皇帝面前表现自己，因此接受了皇帝的旨意 。试想胡惟庸虽然嫉恨刘伯温，但并无深仇大恨，犯不着将其毒杀致死，更何况刘伯温已归隐，不可能对其地位权势构成威胁，做下毒这种风险很大而毫无回报的事，作为高居承相之位、素以精明干练着称的胡惟庸来说，应该不至于笨到这个程度 。因此，很有可能是朱元璋授意其将刘伯温毒杀 。据吴晗考证：“刘基被毒，出于明太祖之阴谋，胡惟庸旧与刘基有恨，不自觉地被明太祖所利用 。”朱元璋正是利用到这一点，借胡惟庸之手来杀死刘伯温 。
其次，采取毒杀方式来杀害刘伯温符合朱元璋的风格 。李文忠、徐达也是这样因病受到探望和赠药之后便不明不白地死掉的 。
此外，胡惟庸案后，与胡惟庸同为丞相的汪广洋因为否认胡惟庸是毒杀刘伯温的凶手而被赐死 。
这样种种推断下来，朱元璋嫌疑最大 。可朱元璋为什么要毒害刘伯温呢？如果说要杀他，从胡惟庸告发刘伯温建墓地之事所说有君王之气，就已经是死罪了，为何不在那时杀掉？况且刘伯温早已退离官场，人老体弱，对朱元璋在政治上上毫无威胁，完全没必要 。那刘伯温究竟是死于何人之手？会不会真是病死的？那又死于何种病因呢？在这里曾有学者曾指出：刘伯温真正死因是由于患了肝癌 。为何做如此推断？
因为刘伯温服药期间表现的症状和肝癌相似 。肝癌症状的人精神情绪都比较忧郁压抑，而这一点正符合晚年刘伯温的状态，政治上被排挤打压，皇帝的不断猜忌让刘伯温忧郁加重 。从胡惟庸探望刘伯温病情时曾说：吃了药觉得有如拳头大小的石头般的硬物堵塞在胸口，这和肝硬化的晚期表现是符合的 。
【鬼神军师刘伯温死因真相竟是肝癌？】不管刘伯温死于何种原因，已经无从考证了，只是一代奇才的死终究成了历史悬案，不免让人叹息！
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