Sa disparition en 1266, suivie de celle de son frère Jean l'année suivante, précipita une crise de succession dans le duché, puisque les deux frères, morts avant leur père, ne laissaient que des filles.
S'il avait vécu plus longtemps, ce mariage aurait permis le rattachement de terres importantes au duché de Bourgogne, mais il mourut avant son père en ne laissant que des filles, et les destinées des trois comtés restèrent distincts de celle du duché. Le couple eut quatre filles:
Marguerite (1249-1308), comtesse de Tonnerre, mariée en 1268 avec CharlesIer, comte d'Anjou et de Provence, roi de Sicile;
Alix (1254-1290), comtesse d'Auxerre, mariée en 1268 avec JeanIer de Chalon († 1309);
Jeanne, attestée en 1266, probablement morte en bas âge avant 1271[1].
Devenu veuf, Eudes se décide à prendre la croix pour aller combattre en Terre sainte. À l'automne 1265, le comte et Erard de Valéry emmènent avec eux un contingent d'une soixantaine de chevaliers et, arrivés à Acre le suivant[2], s'y s'établissent pour la défendre contre les entreprises du sultan[3]. C'est dans cette ville qu'Eudes de Nevers meurt, le [4]. Il est inhumé au cimetière Saint-Nicolas d'Acre et son cœur est apporté à Cîteaux[5], nécropole traditionnelle des ducs de Bourgogne.
Selon le chroniqueur connu sous le nom de Templier de Tyr, Eudes de Nevers mourut en laissant à Acre une réputation de sainteté, les malades qui touchaient son monument funéraire étant guéris par miracle:
«Il avint en se dit an de .M. et .CC. et .LXV. de l'incarnasion de Crist que .I. saint home des haus barons de France quy fu conte de Nevers et le conte de Nantuel et messire Alart de Valerie et .lX. chevaliers de France si vindrent en la terre sainte de Surie et au servise de Dieu et plost a Nostre Seignor que se prodome conte de [Ne]ver(e)s morut a Acre et fist son testament de tout ce quy se trova dou sien de monoie et de harneis douner tout pour Dieu as povres gens; et saches que Nostre Seignor fist pour luy miracles car tous malades quy atouchoi[en]t a son monyment estoient tant tost guaris de lor maladie[6].»
Rutebeuf compose à l'occasion de cette mort une chanson funèbre, La Complainte du comte Eudes de Nevers entre et , probablement à la fin de l'année 1266[7].
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