Sau khi được giải vạ vào năm 1984, Giám mục Ngô Đình Thục được chủ tọa Đại hội Thánh Mẫu ở Carthage vào tháng 8 cùng năm. Khi đó, ông phát biểu những lời này, được cho là những lời cuối đời của ông trước công chúng:[2] "Từ 20 năm, tôi chưa hề thấy người Việt đông như thế này. Nay Mẹ đưa tôi về đây gặp anh chị em lần sau hết. Xin phú thác anh chị em và cũng là đại diện cho dân Việt Nam trong Thánh Tâm Mẹ. Xin mọi người cầu nguyện cho tôi được chết lành".

Đến ngày 5 tháng 12 năm 1984, tổng Giám mục Thục trở bệnh nặng và được đưa đến bệnh viện St John, Joplin. Ông qua đời vào đêm 13 tháng 12 năm 1984, tại Carthage, hưởng thọ 87 tuổi, 46 năm làm Giám mục và được an táng tại nghĩa trang Resurrection Cemetary, Springfield, Missouri Orléans, Hoa Kỳ.[2]