El último puesto profesional que ocupó Schumann fue el de director municipal de música de Dusseldorf. Sin embargo, no tuvo mucho éxito como director y finalmente se le pidió que renunciara. Poco después de instalarse en su nueva ciudad, Schumann compuso el Concierto para Violonchelo, una de sus últimas obras importantes. El comienzo de una grave enfermedad mental cercenó sus actividades como compositor (escribió la Tercera Sinfonía poco después del concierto y algo de música de cámara al año siguiente, pero su anterior ritmo febril de composición había desaparecido para siempre).

El concierto es melódico en su totalidad, con el violonchelo siempre destacado y la orquesta por lo general usada ligeramente. De manera que la pieza no es un diálogo ni confrontación entre el solista y la orquesta. Pero un compositor cargado de conflictos seguramente ha de expresarlos de algún modo. Los conflictos y contrastes del concierto se encuentran todos dentro de la línea solista. Schumann opone un violonchelo alto a un violonchelo bajo, en lugar de poner al solista en oposición con la orquesta. El resultado es abrumador para el solista: este, en contraste con el Concierto para Piano, es una obra para virtuoso.

Aunque el concierto fue compuesto rápidamente, Schumann siguió remendándolo durante varios años, justo hasta el momento de su internación definitiva en el asilo de Endenich. Jamás escuchó una interpretación de este concierto.

La naturaleza exacta de la enfermedad mental de Schumann ha desconcertado a los historiadores durante mucho tiempo. Se ha estudiado el desarrollo de sus síntomas a lo largo de toda su vida y se han propuesto dos teorías opuestas para dar cuenta de su historia clínica. Una hipótesis sostiene que Schumann era esquizofrénico. La otra opinión proclama que fue un maníaco-depresivo en sus primeros años, que más tarde desarrolló una afección cerebral orgánica. A medida que ha aumentado el conocimiento respecto de la naturaleza de las enfermedades mentales, el último de los diagnósticos se ha presentado como probablemente el correcto. Como es típico de los maníaco-depresivos, Schumann tuvo períodos de alta productividad asociada con estados de ánimo de exaltación (como las dos semanas durante las cuales compuso el Concierto para Violonchelo) y tuvo algunos momentos (como los "días negros" antes de escribir la Segunda Sinfonía) en los que estaba tan deprimido que no componía nada. Durante sus períodos "bajos" solía guardar silencio durante días. A veces le llevaba varias semanas tan sólo escribir una carta. En esas épocas no era capaz de centrar su atención y los demás le encontraban alarmantemente ido.

Una persona no acobardada por la incapacidad del compositor para concentrar su mente fue un hombre que vino de París para formularle a Schumann algunas preguntas sobre la presentación de una de sus piezas. En lugar de contestar las preguntas cuidadosamente formuladas del joven, el compositor le preguntó: "¿Fuma?" El hombre replicó afirmativamente; esperaba que Schumann, que estaba fumando en ese momento, le ofreciera un cigarro. En cambio, el compositor se quedó callado. Después de un embarazoso intervalo de silencio, el hombre repitió sus preguntas. Schumann nuevamente replicó: "¿Fuma?" Tras un tercer intento de sonsacarle alguna información musical, el hombre se fue terriblemente impresionado.

Las oscilaciones extremas entre la concentración y la distracción son típicas de la manía depresiva, pero no de la esquizofrenia. Además, el hecho de que los repetidos ataques de Schumann no le condujeran a un deterioro de su personalidad sugiere un diagnóstico de maníaco-depresivo. Su psicosis final, que le llevó a ser admitido en la institución para enfermos mentales de Endenich, comenzó con un estado de extrema confusión, que es muy raro en la esquizofrenia. Esa enfermedad avanzó hasta una forma de demencia típica de la afección orgánica, pero diferente de todo lo relacionado con la esquizofrenia. Es probable, sin embargo, que Schumann padeciera de dos desórdenes, y no uno. Su manía depresiva no hubiera resultado fatal y pudo haber sido, realmente, una ventaja. Podría haber vivido hasta la edad madura, componiendo música maravillosa durante sus fases exaltadas, a no ser por la aparición de la lesión cerebral, probablemente causada por una enfermedad venérea contraída en los promiscuos días de su juventud. La sífilis de Schumann había permanecido latente en su cuerpo durante 20 años, pero luego sus síntomas se hicieron manifiestos y se mezclaron con los de la manía depresiva. Sus amigos y su familia vieron lo que parecía ser una intensificación de su enfermedad mental, que culminó en una muerte prematura.

Algunos de los síntomas de Schumann durante los últimos tres años de su vida eran típicos de la sífilis del sistema nervioso. De repente, comenzó a tener alucinaciones. Se imaginaba voces que le decían que su música era inútil. Deseaba morir. Su esposa Clara escribió en su diario sobre "las voces de los demonios, con música horrible. Le decían que era un pecador y que deseaban arrojarle al infierno. En resumen, su estado llegó a un verdadero paroxismo nervioso; gritaba de terror, porque veía la corporización de tigres y de hienas que corrían hacia él para atraparle". Logró un alivio momentáneo, al volver su atención a las correcciones del Concierto para Violonchelo, pero la psicosis empeoró. Trató de suicidarse arrojándose al helado Rhin. Fue rescatado. Pocos días más tarde ingresó en el asilo Endenich, donde estaba destinado a pasar sus últimos dos años y medio de vida.

Durante ese tiempo nunca vio a Clara. Al principio los doctores creyeron que la separación ayudaría a que Schumann mantuviera cierta apariencia de equilibrio. Más tarde, temieron por el efecto que esa reunión pudiera tener sobre Clara. Además, ella no podía resignarse a ver a Schumann en lo que consideraba que era un manicomio. Finalmente le visitó el día antes de su muerte.

Para Schumann la internación fue causa de estrés. Separado de su mujer y de sus hijos, era incapaz de componer, y el hecho de encontrarse en un asilo le confirmaba el temor de toda su vida de que estaba loco. Cuando llegó a sentir que su estado ya no tenía esperanzas, dejó de comer. A pesar de verse obligado a recibir alimento a través de un tubo gástrico, adelgazó gravemente. Cuando por fin Clara fue a visitarle, se sintió tan feliz de verla que, a pesar de su estado debilitado y enloquecido, le permitió que lo alimentara.

En su fascinante libro Schumann: las Voces Interiores de la Locura, el psiquiatra Peter Ostwald explica que "la alimentación repentina de pacientes que han perdido gran cantidad de peso como resultado de la inanición crónica se sabe que induce al colapso neurocirculatorio, un shock fisiológico tan grave que muy pocos pueden sobrevivir a él". Ostwald cree que Schumann intentó suicidarse matándose de hambre. Sin embargo, cuando Clara volvió a su vida, sintió una renovada esperanza y empezó a comer. Pero, irónicamente, el comer aceleró su muerte.