Nekoliko mjeseci prije smrti dijagnosticiran mu je cerebralni edem, otkriven nekoliko mjeseci ranije nakon što se tijekom priprema za film Enter the Dragon srušio. Hitno je prevezen u bolnici a u tom trenutku patio je od strašne glavobolje i jakih napada. Nakon što su liječnici uspješno smanjili njegovu oteklinu na mozgu, otpustili su ga kući.
Ubrzo nakon izlaska iz bolnice i opravka, Lee je nastavio sa svojim strogim režimom prehrane i vježbanja, što je i inače prakticirao. Hranio se kombinacijom povrća, riže, ribe, i mlijeka i izbjegavao bilo kakve pržene proizvode, brašno, i šećere.
Sve do te kobne večeri činilo se kako se izuzetno uspješno opravio nakon dijagnoze. Osim što se ponekad žalio na glavobolju, činilo se kako je sve u redu, i nije imao nikakvih zdravstvenih problema. Na dan svoje smrti puno je radio. On i supruga posjetili su Hong Kong u kojem je napravio niz svojih filmova i sastao se sa producentom Raymondom Chowom kako bi se dogovorili oko sljedećeg filma. Nakon sastanka otišao je u posjetiti svoju prijateljicu.Nešto prije 20 sati počeo se žaliti da ga boli glava. Prijateljica kod koje je bio, glumica Betty Ting Pel, kojoj je htio ponuditi glavnu žensku ulogu u svojem sljedećem filmu, dala mu je tablete protiv bolova Equagesic, koje je i sama koristila. Nakon što ih je popio, otišao se malo odmoriti.
Nakon nekoliko sati i nakon što se nije spustio na večeru Ting ga je otišla pogledati i pronašla ga bez svijesti. Pozvala je Chowa i pokušali su ga probuditi. No nažalost, bezuspješno. Pozvali su liječnika, a nakon što ga ni on nije uspio probuditi, vozilom hitne pomoći krenuli su prema bolnici.
Preminuo je u na putu prema bolnici.
Autopsija je pokazala kako je njegova mozak natekao, oko 13 posto. I prije nego su objavljeni rezultati autopsije Chow je tvrdio kako je umro zbog alergijske reakcije na lijekove protiv bolova koje je dobio. Službeno izvješće njegovu smrti definiralo je “kao nesreću”.
Liječnici su napisali da je glumac u 32 godini umro od cerebralnog edema, izazvanog alergijskom reakcijom na lijek koji dotad nije uzimao. Iako lijek kojeg je uzeo nije bio opasan, forenzički patolog, vjerovao je kako su sastojci tog lijeka protiv bolova uzrokovali drugi cerebralni edem.
Unatoč ovom službenom izvješću, njegova smrt obavijena je velom misterije smatraju obožavatelji, te posebno teorijama zavjera koje su pratile smrti i nekih drugih poznatih glumaca, koji su umrli vrlo mladi, poput Elvisa i Marilyn Monroe. Njegov prijatelj Chuck Norris tvrdio je kako je došlo do interakcije s nekim lijekovima za opuštanje mišića koje je uzimao, i u konačnici dovelo do njegove smrti. Potaknulo je to i raspravu uzima li Lee još neke pripravke, bilo da je riječ o stimulansima koji su mu pomagali da održi svoje fizičko stanje ili dodacima prehrani koji su ga održavali zdravim.
Kružile su glasine kako je njegovu smrt uzrokovala prostitutka, s kojom je ušao u nasilni odnos. Te glasine idu i dalje, pa govore kako je bio pod utjecajem snažnog afrodizijaka zbog kojeg je izgubio kontrolu. I onda ga je prostitutka ubila u samoobrani. No s obzirom na njegovu snagu i vještine, malo je vjerojatno kako bi ga netko mogao u takvom slučaju svladati.Neki obožavatelji tvrdili su kako ga je otrovala njegova prijateljica Betty Ting Pei koja mu je lijek i dala. I to iz razloga što je radila za tajno društvo koje ga je željelo ubiti. Iako zapravo nitko ne zna zbog čega.
Glasine su okrivljavale i mafiju (talijansku, kinesku i američku), neke obožavatelje pa čak i članove obitelji.
Drugi su, pak tvrdili kako je netko ljubomoran na njegov uspjeh bacio kletvu te da je njegova smrt djelo demona, što bi mogla biti i najuvjerljivija među tim teorijama.
Njihove teorije potvrdila je i misteriozna smrt njegova sina Brandona koji je stradao u bizarnoj nesreći sa 28 godina na snimanju filma The Crow, napravljenog po popularnom stripu, 1993. godine. U njemu je Brandon glumio glavnu ulogu. Pištolj koji je trebao biti korišten u toj kobnoj sceni nije bio provjeren, pa je tako zaostali metak u cijevi u kombinaciji sa nabojem slijepog metka pogodio Brandona u trbuh i prošao do kralježnice. Odmah je pozvana hitna pomoć, no nije mu bilo spasa, nekoliko sati nakon umro je u bolnici.
I nakon njegove smrti uslijedile su priče o teorijama zavjera. Iako postoji službeno izvješće o uzrocima smrti velike zvijezde, okolnosti su i dalje misteriozne. Možda se sve ove teorije i glasine čine samo čudnim spletom okolnosti, nakon onoga što se njegovom sinu dogodilo, glasine o prokletstvu koje prati generacije obitelji su oživjele.