Harrison qua đời ngày 29 tháng 11 năm 2001 ở tuổi 58 vì bệnh ung thư phổi di căn[168]. Ông được hỏa táng tại nghĩa trang Hollywood Forever và tro của ông được rải trên sông Hằng và sông Yamuna đoạn gần Varanasi, Ấn Độ bởi những người thân trong gia đình theo những nghi thức truyền thống của Ấn Độ giáo[169]. Di chúc của ông có số tài sản trị giá tới gần 100 triệu £[170].

Album cuối cùng của ông, Brainwashed (2002), được con trai Dhani và Jeff Lynne hoàn thiện sau đó[171]. Album có bao gồm lời tựa trích từ bản trường ca Bhagavad Gita: "Chưa có lúc nào mà bạn hoặc tôi không tồn tại. Và cũng không có một tương lai nào khiến chúng ta phải dừng điều đó lại."[172] Đĩa đơn "Stuck Inside a Cloud" mà Leng miêu tả là "một phản ứng bộc trực về vấn đề sức khỏe và cái chết", cũng có được vị trí số 27 tại Billboard[173][174]. Một đĩa đơn khác là "Any Road", phát hành vào tháng 3 năm 2003, thì giành được vị trí số 37 tại UK Singles Chart[126]. Ca khúc "Marwa Blues" được trao giải "Trình diễn hòa tấu nhạc Pop xuất sắc nhất" tại Giải Grammy năm 2004, trong khi "Any Road" cũng được đề cử cho "Trình diễn nhạc Pop giọng nam xuất sắc nhất"[175].