Vào ngày 3 tháng 9 năm 2001, Trang đi du lịch cùng bạn của cô, diễn viên kiêm người mẫu Angela Rockwood, cũng là người mà Trang sẽ làm phù dâu trong hôn lễ sắp tới của Rockwood với Dustin Nguyễn.[11] Họ là những hành khách trên một chiếc xe hơi đi Xa lộ Liên tiểu bang 5 giữa San Jose và Los Angeles;[11][52][53] chiếc xe trở về vào ban đêm sau khi mọi người đến thăm phù dâu chính của Rockwood ở San Jose trong một ngày cuối tuần Lễ Lao động.[54] Người lái xe, là một phù dâu khác tên Steffiana de la Cruz, đã vấp phải một số viên sỏi nhỏ trong một cái rãnh bên đường và làm xe mất kiểm soát.[52][53][54] Chiếc xe bị ngoặt mạnh tay lái sang bên đường trước khi tông phải mặt đá bên lề đường,[13][52][54] sau đó lật năm vòng rồi tông vào rào chắn giao thông và lao thẳng qua vệ đường xuống một mặt đá khác.[13][19][54] Rockwood bị văng ra khỏi xe ở khoảng cách 35 feet và sống sót,[11][53] nhưng tủy sống cô thì gặp chấn thương và bị cắt bỏ, khiến cô trở thành người liệt tứ chi.[53] Người lái xe cũng sống sót sau vụ tai nạn.[11][19] Trang đã bị nội thương; sau khi nhân viên y tế luồn một ống nội khí quản vào cổ họng của cô, máu bắt đầu phun ra do xuất huyết bên trong. Một chiếc trực thăng sau đó được điều đến để chở cô đến bệnh viện, nhưng nữ diễn viên đã qua đời trên đường đi.[54][55]

Thi hài của Trang được hỏa táng một tuần sau đó vào ngày 10 tháng 9 và tro cốt của cô được rải hoặc chôn cất tại Công viên tưởng niệm Rose Hills ở Whittier, California, mặc dù bia mộ cô không được lập. Các bạn diễn trong Power Rangers gồm Amy Jo Johnson và David Yost đã đến tham dự lễ tang và lễ tưởng niệm nữ diễn viên.[15][56] Bạn diễn Jason David Frank thì không thể tham dự vì anh trai anh cũng vừa mới mất, nhưng anh vẫn gửi lời chia buồn đến gia đình Trang. Walter Emanuel Jones đã nói về Trang rằng: "Tôi rất đau lòng khi mất đi Trang. Cô còn quá trẻ và còn rất nhiều điều để chia sẻ với thế giới. [...] Năng lượng của Trang là điều thu hút sự chú ý của bạn, và nụ cười của cô sẽ khiến trái tim bạn cảm thấy an toàn".[52] Johnson cũng nói: "Tôi sẽ luôn nhớ về tính cách mạnh mẽ, can trường của cô ấy. Thuy giống như một ngọn đèn sáng. Thật khó để tin vào sự thật rằng Thuy Trang đã ra đi mãi mãi".[13][52] Một tập phim trong Power Rangers Time Force, "Circuit Unsure", sau đó đã dành phần thời lượng ở cuối tập để tưởng nhớ đến Trang.[25]

Di sản

Vào tháng 9 năm 2016, một bộ phận người hâm mộ cảm thấy bị xúc phạm bởi các áp phích tiếp thị cho bộ phim Power Rangers mới, mà họ cho là một sự thiếu tôn trọng đối với diễn viên đã khuất Thuy Trang. Áp phích cho thấy hình ảnh của Trini Kwan (do nữ ca sĩ Becky G thủ vai) đang đứng trên một chiếc Zord[lower-alpha 2] của cô cùng với dòng chữ "Driver's Ed not required" ("Không cần học lái xe"). Một số người hâm mộ phản hồi lại điều này trên các nền tảng mạng xã hội Facebook và Twitter, nói rằng thông điệp gây khó chịu vì Trang đã chết trong một vụ tai nạn xe hơi,[58][59][60] số người dùng khác thì trả lời bằng hashtag "#JusticeforThuy".[58][59] Tài khoản Twitter chính thức của Power Rangers sau đó đã gỡ bỏ các bài đăng sau những lời chỉ trích, mặc dù nhà phân phối quốc tế của bộ phim, eOne Films, không xóa chúng trong bài đăng tương tự của mình.[60]

Tại một phân cảnh của phim Năm anh em siêu nhân, nhân vật Trini Kwan mặc chiếc áo phông có in "1973" trên đó, thể hiện năm sinh của Trang như một sự tri ân đối với cựu diễn viên chính.[61] Austin St. John, bạn diễn của Trang trong loạt phim cũ, đã bình luận về tác phẩm điện ảnh mới: "Một trong những vai diễn khó nhất để có thể chấp nhận đối với tôi là vai Trini vì Thuy Trang giờ đã đi xa. Sẽ rất khó khăn cho tôi để thấy người khác thế vai này".[62]

Ngày 5 tháng 9 năm 2018, công ty đồ chơi nổi tiếng Funko Inc. đã phát hành món đồ chơi hành động Tượng lắc đầu nhân vật Trini số #674 nhân Lễ kỷ niệm 25 năm của Mighty Morphin Power Rangers, được thiết kế giống với Trang.[63]

Năm 2023, Mighty Morphin Power Rangers: Once & Always, một phần phim đặc biệt thực hiện nhân kỷ niệm 30 năm loạt phim cùng tên ra đời, đã được sản xuất để tưởng nhớ Trang và Jason David Frank. Bộ phim đào sâu vào di sản của Thuy Trang và tập trung hậu quả cái chết của nhân vật Trini Kwan trong vũ trụ Mighty Morphin Power Rangers. Vì Frank đã qua đời khi phần phim đang được sản xuất, các cảnh quay lưu trữ và sự công nhận dành cho diễn viên này sau đó cũng được thêm vào.[64][65]