Ngày 17 tháng 10 năm 1996, công chúng Việt Nam bàng hoàng và sửng sốt khi nghe tin Lê Công Tuấn Anh đã tự tử. Nguyên nhân cái chết của anh hiện vẫn chưa thống nhất, theo VietNamNet, anh đã "đột ngột ra đi sau khi uống 37 viên thuốc ngủ"; còn theo VnExpress: anh chết "sau khi uống nhiều viên thuốc sốt rét trong tình trạng say khướt"[8].

Có hàng trăm câu chuyện được thêu dệt về cái chết của Lê Công Tuấn Anh. Theo lời đồn đại, anh không chịu nổi cú sốc sau khi chia tay mối tình sâu nặng với người mẫu Minh Anh[8]. Còn theo lời của đạo diễn Nguyễn Hữu Phần và cố nhạc sĩ Trịnh Công Sơn thì nguyên nhân dẫn đến cái chết của Lê Công Tuấn Anh là bởi cuộc sống của anh quá cô đơn.[9] Năm 2007, theo lời Minh Anh, trong thời gian hai người yêu nhau, Lê Công Tuấn Anh có tình cảm với một diễn viên trẻ tên V. Vì Lê Công Tuấn Anh nhiều lần hứa chấm dứt nhưng vẫn tiếp tục có quan hệ với V. nên Minh Anh quyết định chia tay. Khi thấy không thể hàn gắn được với Minh Anh, Lê Công Tuấn Anh tự tử [10].

Ở tuổi 29, anh đã ra đi khi còn đứng trên đỉnh cao của sự nghiệp diễn xuất. Anh mất đi để lại niềm nhớ tiếc trong lòng nhiều khán giả điện ảnh Việt Nam[8].

Đám tang của Lê Công Tuấn Anh là một trong những đám tang lớn nhất của Việt Nam, đồng thời là đám tang lớn nhất của nghệ sĩ Việt Nam với hàng chục ngàn người hâm mộ đưa tiễn[11]. Cái chết của anh trở thành một sự kiện lớn và thu hút rất nhiều sự quan tâm của các hãng thông tấn xã lớn nhất tại Việt Nam cũng như công chúng trên khắp cả nước. Chỉ trong vòng một đêm sau cái chết của anh, hai tờ nhật báo nổi tiếng nhất Việt Nam là Tuổi Trẻ và Thanh Niên cạnh tranh nhau về quyền được phát hành bản quyền về câu chuyện của Lê Công cũng như cái chết vì tự tử của anh, kéo theo đó là số lượng độc giả không ngừng tăng lên. Các độc giả liên tục gửi thư yêu cầu và gọi điện thoại đến phòng tin tức của tòa soạn, chỉ trong vòng một ngày họ nhận được ít nhất là 40 cuộc gọi đến tòa soạn chỉ để mong muốn các phóng viên tiếp tục đưa tin về ngôi sao quá cố nổi tiếng[12]. Trong khi đó, rất nhiều fan hâm mộ đổ về từ khắp nơi đã đứng xếp hàng chờ hàng giờ đồng hồ trước cổng chùa Xá Lợi – nơi tổ chức đám tang của Lê Công Tuấn Anh, để được vào thắp nhang và cũng như để bày tỏ lòng tiếc thương đối với thần tượng của mình. Ngày đưa tang, vì số lượng người hâm mộ đưa tiễn quá đông đã gây nên tình trạng tắc nghẽn giao thông tại nhiều đường phố lớn của Sài Gòn[13].

Trong cuốn sách "House of glass: culture, modernity, and the state in Southeast Asia" được xuất bản vào năm 2001, các nhà nghiên cứu về văn hóa châu Á Mandy Thomas và Russel H.-K.Heng đã bình luận rằng: "Cái chết của Lê Công Tuấn Anh đã thực sự biến anh từ một ngôi sao điện ảnh thành một biểu tượng nổi tiếng của Việt Nam"[12]. Ngôi mộ của anh được bạn bè lập tại chùa Nghệ sĩ và chùa Xá Lợi ở Thành phố Hồ Chí Minh.