Sau một thời gian dài bị chứng bệnh đa xơ cứng hành hạ và thị lực bị hạn chế, Ngọc Lan đã từ trần vào lúc 8 giờ 25 sáng ngày 6 tháng 3 năm 2001 tại bệnh viện Vencor, Huntington Beach, Nam California.

Mộ phần của Ngọc Lan tại Hoa Kỳ

Đám tang của cô được rất đông đảo người ái mộ tham dự và được cho là đám tang dành cho một nghệ sĩ có nhiều người tham dự nhất vào thời điểm đó. Và ít lâu sau, ít nhất đã có 6 ca khúc đã được viết lên để tưởng niệm người nữ ca sĩ tài sắc này như Nhật Ngân với Tiếng hát mong manh, Trần Trịnh với Gãy cành thiên hương, Trần Thiện Thanh với Huyền thoại Ngọc Lan, Ngọc Trọng với Bài cho tình ta, Hùng Quân với Còn đâu tiếng hát ru đời nhưng được biết đến nhiều hơn cả là ca khúc Vĩnh biệt một loài hoa của nhạc sĩ Anh Bằng. Trong bài hát đó có những câu sau:

Người con gái ấy mang tên loài hoa.Mắt biếc suối trong, mi cong ngọc ngàLoài hoa yêu ấy, bây giờ đã xa, bây giờ đã xa......Ngọc Lan! Ngọc Lan! Sao nỡ ra đi vội vàng.Ôi! Tiếng kinh đêm cầu hồn, như tiếng ai ca thật buồn.Ngọc Lan! Ngọc Lan! Vĩnh viễn buông tay phận người.Thôi hết trăm năm đọa đầy.Một nấm mồ yên đời đời...