Ngày 14 tháng 9 năm 1963, sau khi ra nắng bị cảm lại đi tắm bà bị sốt cao, bà thấy đau họng. Bác sĩ tới thăm bệnh, nói bà bị viêm họng nhẹ. Không ngờ sau đó, bà bị khó thở. Ông quản gia cùng các hầu gái đã vội chạy đi tìm bác sĩ khác ở làng bên, cách mươi cây số. Nhưng vì bệnh viện ở xa, bác sĩ không tới kịp nên bà đã ra đi vào lúc 5 giờ chiều.[26].

Ngoài hai người giúp việc trong nhà, không có một người ruột thịt nào có mặt bên cạnh bà trong giờ phút lâm chung. Khi đó các con bà đang đi học hoặc làm ở Paris, còn Bảo Đại sống ở miền Nam nước Pháp.

Đám tang của bà Nam Phương được cử hành theo nghi thức đạo Công giáo rất đơn giản. Đám tang vỏn vẹn chỉ có các Hoàng tử, Công chúa và một số bạn bè thân thiết của gia đình, còn Bảo Đại thì không tới dự.[cần dẫn nguồn] Tại địa phương có vị Tỉnh trưởng và dân biểu địa phương bà Nam Phương cư ngụ tới chia buồn và dự tang lễ. Đặc biệt có sự tham dự của Công chúa Như Lý, con gái của vua Hàm Nghi. Công chúa Như Lý cũng ở gần nơi bà Nam Phương cư ngụ, nhưng khi bà Nam Phương còn sống thì bà Như Lý chưa bao giờ tới thăm, mà duy nhất lần này bà Nam Phương tạ thế Công chúa tới dự đám tang.

Ngày tang lễ, đi bên cạnh quan tài của bà ngoài hai Hoàng tử và ba Công chúa thì không có một người bà con nào khác. Về phía quan chức Pháp thì chỉ có quận trưởng của Brive-la-Gaillarde và xã trưởng của Chabrignac.