Trương Quốc Vinh đã tự sát vào ngày 1 tháng 4 năm 2003 khi nhảy xuống từ tầng 24 của khách sạn Mandarin, thuộc quận trung tâm của Hồng Kông. Di thư để lại nói rằng nguyên nhân cái chết là do trầm cảm. Trương Quốc Vinh mất khi vừa 46 tuổi.

Là một trong những nghệ sĩ được yêu thích nhất châu Á, sự ra đi của Trương Quốc Vinh đã gây một cú sốc lớn cho làng giải trí châu Á và cộng đồng người Hoa trên toàn thế giới[14][15][16][17][18]. Những tin đồn về nguyên nhân cái chết lan ra với tốc độ chóng mặt khiến cho người thân của Trương Quốc Vinh phải nhanh chóng để anh yên nghỉ và không đưa ra bất cứ bình luận gì. Sau ngày Trương Quốc Vinh mất, người yêu lâu năm của anh, Daffy Đường Hạc Đức cho biết Trương Quốc Vinh đang bị suy sụp tinh thần và phải tìm đến các bác sĩ tâm lý gần một năm nay. Thậm chí Trương Quốc Vinh đã có ý định tự sát vào năm 2002. Về sau, người cháu gái của Trương Quốc Vinh cũng lên tiếng rằng, anh đã mắc phải bệnh nặng và trở nên suy sụp từ trước năm 2003.

Mặc cho những cảnh báo về dịch SARS ở Hồng Kông, hàng chục nghìn người - bao gồm giới nghệ sĩ và các fan - từ khắp nơi trên thế giới, đã đến Hồng Kông để dự lễ tưởng niệm Trương Quốc Vinh vào 7 tháng 4 năm 2003. Lễ tang của anh diễn ra vào ngày 8 tháng 4 năm 2003. Trong hơn một tháng, tin về cái chết của Trương Quốc Vinh đã chiếm hết các mặt báo ở Hồng Kông, cũng như giọng hát của anh cứ vang mãi trong không trung suốt thời gian ấy. Album cuối cùng của Trương Quốc Vinh, Mọi thứ theo cơn gió (一切隨風), được phát hành ba tháng sau cái chết của anh.

Sự ra đi của Trương Quốc Vinh được coi như đánh dấu sự lụi tàn của một kỷ nguyên. Nhà xã hội học Ng Chun-Hung tuyên bố "một thế hệ chính thức khép lại". Học giả âm nhạc Joanna Lee mô tả 26 năm sự nghiệp của Trương là "minh chứng cho sự thay da đổi thịt của Hong Kong", là dấu mốc cho "những năm tháng vàng son của thành phố này".[19] Nhiều người so sánh cái chết của anh đối với người châu Á cũng giống như cái chết của John Lennon đối với người phương Tây.

Không chỉ có vậy, Trương Quốc Vinh được coi như một người hùng đối với những người mắc bệnh trầm cảm, bởi trước đây ở châu Á trầm cảm gần như là một vấn đề mang tính tối kỵ không được nhắc đến. Nhờ có Trương Quốc Vinh mà cộng đồng mới dành sự quan tâm nghiêm túc hơn đến căn bệnh này.

Tuy Trương Quốc Vinh đã mất, nhưng những gì anh để lại trong tim người hâm mộ dường như không thể phai nhạt. Hằng nằm, cứ đến dịp sinh nhật và ngày mất của anh, Đại lộ Ngôi sao, Bảo tàng Madame Tussauds Hong Kong, khách sạn Mandarin luôn ngập đầy những đóa hoa dành cho anh, cả Hồng Kông vang lên giọng hát anh, và những người hâm mộ lại tụ họp cùng nhau - để tưởng nhớ về thần tượng của họ, Leslie Trương Quốc Vinh - ngay từ cái tên đã là một huyền thoại. Đây là điều mà chắc chắn chưa từng có một ngôi sao châu Á nào đạt được.