ตามกำหนดการเดิมสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอานันทมหิดล จะเสด็จฯ กลับประเทศสวิตเซอร์แลนด์ ในวันที่ 13 มิถุนายน พ.ศ. 2489 เพื่อทรงศึกษาปริญญาเอกสาขานิติศาสตร์ ก่อนนิวัตพระนครเป็นการถาวร
แต่เหตุการณ์ก็ไม่สำเร็จตามที่ตั้งพระราชหฤทัย ด้วยเหตุที่ไม่มีใครคาดคิดในวันที่ 9 มิถุนายน พ.ศ. 2489 เวลาประมาณ 9 นาฬิกา ทรงต้องพระแสงปืน สวรรคต ณ พระที่นั่งบรมพิมาน ในพระบรมมหาราชวัง หลังจากนั้นรัฐสภาจึงมีมติอัญเชิญสมเด็จพระเจ้าน้องยาเธอ เจ้าฟ้าภูมิพลอดุลยเดชทรงราชย์สืบราชสันตติวงศ์
ภายหลังสวรรคต ได้อัญเชิญพระบรมศพประดิษฐานยังพระที่นั่งดุสิตมหาปราสาท โดยเปิดให้ประชาชนได้เข้ากราบถวายบังคมพระบรมศพได้ และเนื่องจากยังไม่ทรงผ่านพระราชพิธีบรมราชาภิเษกจึงมีการถวายพระอิสริยยศได้ไม่สมบูรณ์ครบถ้วน สมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช จึงทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ เฉลิมพระปรมาภิไธย สมเด็จพระเจ้าอยู่หัวอานันทมหิดลขึ้ นเป็น "พระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดล อดุลยเดชวิมลรามาธิบดี จักรีนฤบดินทร สยามินทราธิราช พระมหากษัตริย์แห่งประเทศไทย" และมีพระราชพิธีถวายพระเพลิงพระบรมศพ ระหว่างวันที่ 28 - 29 มีนาคม พ.ศ. 2493 ณ พระเมรุมาศ ท้องสนามหลวง
เมื่อวันที่ 8 มิถุนายน พ.ศ. 2539 ในโอกาสที่พระบาทสมเด็จพระบรมชนกาธิเบศร มหาภูมิพลอดุลยเดชมหาราช บรมนาถบพิตร ทรงครองสิริราชสมบัติครบ 50 ปี ทรงพระกรุณาโปรดเกล้าฯ ให้เฉลิมพระปรมาภิไธยพระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดล เป็นพระปรมาภิไธยตามแบบแผนโบราณราชประเพณี และออกพระปรมาภิไธยโดยย่อว่า"พระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดล พระอัฐมรามาธิบดินทร"
เมื่อเสร็จสิ้นการพระบรมศพแล้ว มีพระราชพิธีอัญเชิญพระบรมราชสรีรางคารประดิษฐานด้านในฐานพระพุทธบัลลังก์ พระศรีศากยมุนี พระประธานพระวิหารหลวง วัดสุทัศนเทพวรารามราชวรมหาวิหาร ตามที่ทรงมีพระราชปรารถเมื่อครั้งเสด็จฯ มาทอดพระเนตรวัดว่า "ที่นี่สงบเงียบน่าอยู่จริง" ต่อมามีการสร้างพระบรมราชานุสาวรีย์ ในบริเวณลานประทักษิณของพระวิหารหลวง เพื่อเป็นที่เคารพสักการะด้วย
นอกจากนั้น ยังมีพระบรมราชานุสาวรีย์อีกหลายแห่ง เช่น เชิงสะพานพระราม 8, โรงพยาบาลจุฬาลงกรณ์, โรงพยาบาลอานันทมหิดล, โรงเรียนวัดเทพศิรินทร์ และพระบรม- ราชานุสาวรีย์รัชกาลที่ 8 ทรงหว่านพันธุ์ข้าวที่ทุ่งบางเขน
และในโรงพยาบาลศิริราช คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล มีการสร้างและตั้งชื่อตึกเพื่อเป็นพระบรมราชานุสรณ์ 2 แห่งคือ
ตึกอานันทราช ซึ่งพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัว รัชกาลที่ 9 โปรดเกล้าฯ ให้มูลนิธิอานันทมหิดลสร้างอาคารนี้ เพื่อสนับสนุนการพัฒนาการศึกษาและงานวิจัย และบริการคนไข้ในด้านโลหิตวิทยา โดยได้รับพระราชทานเงินจากการฉายภาพยนตร์ส่วนพระองค์ จำนวน 16 ชุด จากมูลนิธิอานันทมหิดล เงินจากการทูลเกล้าฯ ถวายโดยเสด็จพระราชกุศล และเงินส่วนพระองค์
ตึกอานันทมหิดล สร้างขึ้นครั้งแรกเมื่อ พ.ศ. 2499 โดยพระบาทสมเด็จพระเจ้า- อยู่หัว รัชกาลที่ 9 เสด็จฯ มาทรงเปิดตึก เมื่อวันที่ 9 มิถุนายน พ.ศ. 2500 ใช้เป็น ตึกสำหรับรักษาผู้ป่วยเด็กสามัญที่เป็นโรคติดเชื้อ และใช้สำหรับการเรียนการสอน นักศึกษาแพทย์และพยาบาลด้วย ต่อมาตัวอาคารมีความชำรุดทรุดโทรมลงมาก เมื่อ พ.ศ. 2528 จึงมีการสร้างตึกใหม่ขึ้นจากอาคาร 2 ชั้น เป็นอาคาร 10 ชั้น เริ่มให้บริการรักษาพยาบาลผู้ป่วยเด็กเมื่อ พ.ศ. 2531 และพระบาทสมเด็จพระเจ้า- อยู่หัว รัชกาลที่ 9 เสด็จฯ มาทรงเปิดตึกในวันที่ 26 เมษายน พ.ศ. 2531 พร้อมกับ พิธีเปิดงานฉลอง 100 ปี ศิริราช ด้วย
วันที่ 20 กันยายน พ.ศ. 2568 เป็นวาระที่วันคล้ายวันพระบรมราชสมภพเวียนมาบรรจบครบ 100 ปี จึงมีการจัดกิจกรรมเฉลิมพระเกียรติเป็นการพิเศษขึ้นทั่วประเทศ โดยกำหนดตราสัญลักษณ์การจัดงานเฉลิมพระเกียรติพระบาทสมเด็จพระปรเมนทรมหาอานันทมหิดล พระอัฐมรามาธิบดินทร เนื่องในโอกาสวันคล้ายวันพระบรมราชสมภพครบ 100 ปี 20 กันยายน 2568 ประกอบด้วย
- อักษรพระปรมาภิไธย อ.ป.ร. อันหมายถึง อานันทมหิดล ปรมราชาธิราช พื้นอักษรสีทอง
- ภายในกรอบวงกลมพื้นสีแดงอันเป็นสีของวันอาทิตย์ ซึ่งเป็นสีประจำวันพระบรมราชสมภพ
- ภายในกรอบประดับเพชร 12 ดวง หมายถึง ทรงดำรงสิริราชสมบัติ 12 ปี
- พื้นหลังสีน้ำเงินเป็นสีของขัตติยกษัตริย์
- เบื้องบนประดิษฐานพระมหาพิชัยมงกุฎประกอบด้วยเลข 8 อันเป็นเลขมหามงคลประจำรัชกาล
- เบื้องหลังพระมหาพิชัยมงกุฎประดิษฐานพระนพปฎลมหาเศวตฉัตร แสดงถึงพระบรมราชอิสริยยศของสมเด็จพระมหากษัตริยาธิราช ขนาบด้วยสัปตปฏลเศวตฉัตร
- เบื้องล่างมีเลข 100 หมายถึง วันคล้ายวันพระบรมราชสมภพครบ 100 ปี
- แพรแถบขอบขลิบทองพื้นสีหงชาด (ชมพู) ปลายแถบเป็นรูปเศียรพระโค สื่อถึง ปีฉลูนักษัตรอันเป็นปีพระบรมราชสมภพ มีข้อความว่า "เฉลิมพระเกียรติเนื่องในโอกาสวันคล้ายวันพระบรมราชสมภพครบ 100 ปี" เบื้องล่างสุดมีข้อความว่า "20 กันยายน 2568"
