23 lipca 2011, około godziny 16 (17 czasu polskiego), Winehouse została znaleziona martwa w swoim mieszkaniu w londyńskiej dzielnicy Camden. Policja obecna w domu piosenkarki potwierdziła informację o jej zgonie, jednak jego przyczyna nie była jeszcze znana.
Amy Winehouse została pochowana 26 lipca 2011 w obrządku żydowskim na cmentarzu Edgwarebury w Londynie. W uroczystościach pogrzebowych udział wzięli między innymi Kelly Osbourne i Mark Ronson, a także jej ostatni partner życiowy Reg Traviss.
26 października 2011 ujawniono wyniki śledztwa w sprawie śmierci Amy Winehouse, którym dowodziła Suzanne Greenaway. Śledztwo wykazało, że był to nieszczęśliwy wypadek spowodowany dobrowolnym wypiciem dużej ilości alkoholu po czym doszło do wstrząsu wywołanego intensywnym przyjmowaniem alkoholu po okresie abstynencji. Jak ogłoszono kilka godzin po ukazaniu się raportu ze śledztwa, Winehouse miała 416 mg alkoholu na 100 ml krwi, co odpowiada 4 promilom.