Как и раньше, она много внимания уделяла ведомству учреждений императрицы Марии, попечительницей которого была согласно манифесту Александра II с 29 мая 1880 г. Под её патронажем находились также Российское общество Красного креста, Общество спасания на водах, Женское патриотическое общество, Общество покровительства животным. Кроме того, она являлась шефом л.-гв. Кирасирского и Кавалергардского Её Величества полков, Гвардейского экипажа и других частей. За помощью к ней обращались люди разных сословий и званий, и всем она обычно старалась помочь. Императрица-мать вела активную переписку со многими лицами. В часы досуга Мария Фёдоровна с увлечением занималась живописью. До настоящего времени сохранились некоторые её картины в Русском музее в Петербурге и в Петрозаводском музее изобразительных искусств.
Судьба безжалостно наносила ей удар за ударом. В 1899 г. она похоронила на 28 году жизни своего сына Георгия. Глубоко переживала вдовствующая императрица трагические события, связанные с Русско-японской войной и революцией 1905-1907 гг. В 1906 г. внезапно умер отец — король Дании Кристиан IX, затем в 1912 г. — её брат Фреди (король Дании Фредерик VIII), в 1913 г. от руки убийцы погибает её второй брат — Вильгельм (греческий король Георг I).
В период Первой мировой войны Мария Фёдоровна организовала широкую работу по линии Красного Креста, оказывая помощь военнопленным, больным и раненым воинам. В 1915 г., например, в ведении Российского общества Красного Креста находилось 71 крупный госпиталь, 118 подвижных и этапных лазаретов, 58 передовых отрядов, 11 санитарных поездов, 185 питательных пунктов, действовавших в прифронтовых зонах, 22 дезинфекционных и 5 хирургических отрядов, 34 санитарных транспортных средства и другие полевые учреждения. Крупнейшими госпитальными центрами были Киев и Тифлис, как наиболее близкие к районам Западного и Кавказского фронтов (168, с. 269).
В начале 1915 г. Мария Фёдоровна вместе с дочерью Ольгой Александровной переезжает в Киев к своей старшей дочери Ксении и её мужу Александру Михайловичу, главнокомандующему русской авиацией, штаб которого располагался в этом древнем русском городе. Здесь она продолжала свою попечительскую деятельность, ежедневно посещая госпитали и встречаясь с представителями российского и датского Красного Креста.
После Февральской революции в конце марта 1917 г. Мария Фёдоровна вынуждена по предписанию нового правительства переехать в Крым. Несмотря на то, что пребывание здесь фактически было домашним арестом, сопровождавшимся лишениями, угрозами, унижениями и тревогой о своих близких, оно позволило ей избежать трагической судьбы многих членов царской фамилии. Вдовствующей императрице пришлось провести здесь два с половиной года, до апреля 1919 г., сначала в Ай-Тодоре, затем в Дюльбере и Хараксе.
12 апреля 1919 г. Мария Фёдоровна покинула ялтинский порт на английском крейсере «Мальборо». В ту пору ей было 72 года, из которых 52 были прожиты в России, ставшей для неё второй родиной. 10 мая того же года она вместе с Ольгой и Ксенией прибыла в Лондон, где задержалась недолго. 15 августа Мария Фёдоровна отправилась в Копенгаген, где поселилась во флигеле королевского дворца Амалиенборг. Материальное положение бывшей русской императрицы было довольно сложным: собственных средств она практически не имела, а её племянник король Дании Кристиан X не отличался щедростью. Положение её несколько улучшилось, когда английский король Георг V (её племянник) назначил ей пенсию в 10 тыс. фунтов в год, что составляло тогда примерно 200 тыс. датских крон. Скончалась Мария Фёдоровна на 81 году жизни 30 сентября (13 октября) 1928 г. на вилле Видере под Копенгагеном, где она проживала последние годы. 14 октября была отслужена панихида в церкви Александра Невского в Копенгагене, построенной в своё время Александром III.
Для участия в погребении в Копенгаген съехались сотни русских эмигрантов, многие уцелевшие члены Дома Романовых, среди них — великие князья Кирилл Владимирович, Гавриил Константинович и Александр Михайлович. На похороны прибыли представители всех королевских домов Европы, в их числе — король Дании Кристиан X, норвежский король Хокон, племянник императрицы бельгийский король Альберт с наследником Леопольдом, будущие короли Англии братья Эдуард и Георг. Около ста тысяч копенгагенцев вышли на улицы, отдавая должное этому печальному событию.
Мария Фёдоровна была погребена в городе Роскилле, в капелле Кристиана IX, усыпальнице датских королей, рядом со своими родителями. В сентябре 2006 г. останки Марии Фёдоровны торжественно перезахоронены в Петропавловском соборе С. — Петербурга в усыпальнице Российского императорского дома.