Từ đầu tháng 2 năm 2015, Lý Quang Diệu đã phải điều trị ở bệnh viện vì bị viêm phổi. Văn phòng thủ tướng của con trai cả ông nói ngày 17-03 là tình trạng đã xấu đi vì ông bị nhiễm trùng, ngày hôm sau lại càng trầm trọng trong đơn vị chăm sóc đặc biệt.[26]

Ông Lý Quang Diệu qua đời lúc 3 giờ 18 phút (giờ địa phương) ngày 23 tháng 3 năm 2015, khi đang điều trị tại Bệnh viện Singapore General, Singapore, hưởng thọ 91 tuổi. Thông tin từ Văn phòng thủ tướng Lý Hiển Long nêu rõ, do tuổi cao và bị bệnh viêm phổi cấp tính nên ông qua đời.[27]