1985年5月14日0时许，翁美玲怀着恶劣心情返抵九龙塘广播道伟锦园1座1楼B室寓所，0时50分翁首先拨电汤镇业，没接听后改发传呼讯息表示“如果不覆机，将永远听不到我的声音”，其后再于1时致电邹世龙，谈话中透露做人很辛苦、活着没意思，挂线后翁喝了半瓶白兰地并开启厨房煤气，无留下遗书，此乃翁之第五次自杀。
邹于1时25分启程驱车并于2时10分赶抵伟锦园，与保安员一同登楼，邹在门外叫唤了几声翁，得不到回应便离去，逗留约1.5分钟。早上7时邹放心不下再往翁家，约7时半到达楼下已嗅到浓烈煤气味，遂与保安按响门铃，渺无回应后邹跑到地面车房，爬上屋檐，打破厨房玻璃窗爬入屋内，发现身穿粉红色睡袍的翁美玲头枕坐垫昏迷倒卧客厅近大门位置，邹立即抱起脸色发紫的翁下楼，登上私家车送往邻近的浸会医院抢救，惟医生证实翁已不治，终年26岁，院方推断死亡时间为凌晨3至4点。
消息传至英国令翁母立即晕倒并心脏病复发，需注射镇定剂稳定病情；汤赶到医院时翁之遗体已转送殓房，其神情相当呆滞，完全无法接受事实，回到伟锦园则痛斥大厦保安员不应阻止邹进入翁家救人，并不断自责“为何这么傻？有什么事情是不能解决？”15日汤、邹、翁之其中一名谊母陈太分别欲往红磡公众殓房认尸，但职员以汤邹两人并非翁之直系亲属为由而婉拒，汤其后不断哀求，终获准与同行的苗侨伟入内，汤镇业紧抱翁美玲遗体痛哭，更亲吻翁的脸及咀部，逗留十分钟才离去，同日生母张明如自英国乘飞机抵港办理女儿身后事。
16日法医解剖翁美玲遗体，证实死于煤气中毒，并抽取胃液作进一步化验；同日翁之谊母签字将原本打算土葬改为火葬，以方便运往英国安葬。17日天主教香港教区批准教友翁美玲之丧礼以天主教仪式举行，因教区认为翁“自杀”前种种迹象显示并非存心决意寻死，而是一时情绪失控才铸成大错，无违反“决心自杀属犯罪，死后不得以天主教仪式举殡”教条。多数香港传媒报导均猜测她自寻短见是与汤镇业的恋情出现问题有关。
5月19日，翁美玲在红磡世界殡仪馆出殡，有一万名市民于天晴炎热天气下挤满附近人行道送别，过程中有4名女子晕倒及3名小童摔倒受伤但无大碍，无线电视负责整个丧礼的筹办及约四万港元费用，灵堂中央主横匾是“魂归天国”，左右两旁副横匾则为“音容宛在”及“天妒红颜”，翁的遗照为汤镇业拣选、1982年参选港姐时的长发宣传照。翁美玲遗容相当安详，如熟睡，寿衣为其拍摄电视剧生锈桥王穿过之白色古装“小凤仙”戏服，并有一批银器、古董及首饰陪葬。汤镇业在友人的搀扶下，神色黯然地将一朵玫瑰花轻轻别在翁美玲的发髻，将拿着的一把梳子一分为二，发前一段随着翁美玲的芳魂下葬，另一端保留──此为香港人中年丧妻的祭奠风俗。灵柩由好友刘德华、梁朝伟、黄日华、苗侨伟、萧笙、李添胜、伍润泉、何家联八人扶灵，运往歌连臣角火葬场火化。其生前好友及同事如梅艳芳、车保罗、刘青云、陶大宇、蓝洁瑛、吕方、张明敏、吴镇宇、成龙、李国麟等人纷纷出席葬礼。20日晚邓镜波学校内教堂举行追思弥撒悼念翁美玲，亲友及汤镇业等30多人出席，6月3日骨灰安放于英国剑桥大学城剑桥新市场天主教墓地。
2012年6月2日，翁美玲的前荷兰男友罗泊·莱得鲍（Rob Radboud）帮美玲制作网站并公开美玲回港发展前的珍贵照片和交往时的故事。
另外，翁美玲的母亲于2017年1月17日在英国逝世，享年91岁。于2017年2月23日在当地举殡及火化，与翁美玲合葬于剑桥公墓。
