Năm 704 TCN, vua nước Sở là Hùng Thông hội chư hầu ở đất Lộc, rồi đánh nước Tuỳ và sai sứ trách cứ nước Hoàng không dự hội. Hùng Thông thấy thế lực đã đủ mạnh, xin Chu Hoàn vương phong mình làm vương nhưng Hoàn vương không nghe. Hùng Thông bèn bất chấp thiên tử nhà Chu, tự tiếm hiệu xưng vương.

Năm 697 TCN, Chu Hoàn Vương mất. Ông ở ngôi 23 năm. Thái tử Cơ Đà lên nối ngôi, tức là Chu Trang Vương.