Następnego dnia ma miejsce operacja. Ku zdumieniu przeprowadzającego ją lekarza Łozowskiego, okazuje się być niepotrzebna, gdyż wrzody żołądka były bliskie zagojenia się. Z kolei pacjent okazuje się być uczulony na chloroform i mimo prób ratowania go umiera. Informację o tym Łozowski przekazuje „człowiekowi, który się nie garbił”, a ten pojawia się w szpitalu, by po raz ostatni spojrzeć na zmarłego. Po uroczystym pogrzebie komandarma Popow czyta pozostawiony przez niego bilecik. Gawriłow pisał w nim, by ożenił się z wdową po nim, gdy umrze - był przekonany, że nie przeżyje wymuszonej operacji. Nad miastem wciąż świeci tytułowy księżyc.
Geneza i cechy utworu Opowieść niezgaszonego księżyca została najprawdopodobniej oparta na wydarzeniach związanych ze śmiercią komisarza ludowego spraw wojskowych, Michaiła Frunzego, zmarłego po operacji żołądka wykonanej na polecenie Stalina. Pilniak, prawdopodobnie chcąc uniknąć kłopotów związanych z poruszeniem tego tematu, zaprzeczał jednak we wstępie do utworu, jakoby chciał pisać o Frunzem. Jego słowa są jednak kwestionowane w świetle późniejszych wypowiedzi autora, krytykującego biurokratyzację partii bolszewickiej i tym samym pośrednio Stalina.