Конец неумолимо приближался. Датский посланник Гастгаузен, получавший достоверную информацию из дворца, писал об этой некогда неутомимой царице маскарадов: «Ноги ее покрыты чириями, так сильно распространившимися, что она совершенно не в состоянии стоять на ногах»; у нее повторяются припадки, «завершающиеся обмороками». Как всегда бывало в России, приближение смерти правителя вызывало общее беспокойство. Гастгаузен пишет: «Последние дни здесь царят печаль и уныние, написанное на каждом лице, все сидят по домам, терпеливо ожидая грядущего переворота». Были отменены все увеселения. День рождения Елизаветы 18 декабря 1761 года (ей исполнилось пятьдесят три года), обычно веселый и красочный праздник, прошел почти незаметно, ограничились иллюминацией и небольшим салютом с бастионов Петропавловской крепости. Подобно многим правителям России, Елизавета пыталась скрыть свою болезнь от народа, но о приближающемся конце говорили все.

11 декабря 1761 года датский посланник сообщил в Копенгаген, что здоровье Елизаветы продолжает ухудшаться, она слабеет, кровопускания — традиционный способ лечения — уже не помогают. Наконец, 18 декабря Елизавета, «отказывавшаяся до сих пор от всех лекарств, уступила горячим просьбам окружающих ее лиц и согласилась принять лекарство английского врача Монсея. Благодаря этому лекарству она спокойно спит, лихорадка и кровохарканье прекратились, появилась сильная испарина, и ее рана на ноге открылась»; врачи сочли, «что кризис миновал и императрица на пути к выздоровлению». Страх мнительной императрицы перед лекарствами был так велик, что сначала Монсей был призван к императрице и рассказал о действии лекарства и даже «принужден был в ее присутствии выпить более трети всего снадобья, после чего она решилась, наконец, его выпить. С тех пор императрица относится к нему не только как к человеку, спасшему ей жизнь, но как к подданному, готовому ради нее пожертвовать своей жизнью».

Но все оказалось напрасно — улучшение было временным. Несмотря на сильные боли, Елизавета оставалась верна себе: «Хотя она, — продолжает Гастгаузен, — сильно страдает, но не сознает опасности и поэтому плохо следует советам докторов, полагаясь больше на свою сильную натуру, которая много раз ее выручала, чем на лекарства».

В предрождественскую неделю слабость увеличилась, она уже не вставала и даже говорила тихим, «как бы угасающим голосом». И 24 декабря 1761 года, когда все церкви страны начали торжественную литургию, Елизавета стала умирать. Ей сказали об этом, и, к удивлению окружающих, ранее столь нетерпимая к самому слову «смерть», она встретила новость спокойно, смиренно. Императрицу причастили и соборовали, а потом она начала прощаться с окружающими. И это было так мирно и трогательно, что все плакали. Сначала она простилась с племянником и его женой. Потом к ее постели с последним «прости» пришли ее придворные. Нельзя не заметить, что их толпа поредела — многие сановники уже не покидали наследника престола. Как сообщает австрийский посланник, перед смертью Елизавета хотела поговорить с канцлером Воронцовым наедине, но отложила это намерение. И когда с нею случился сильный приступ болезни, Воронцов «настолько поддался своей слабости и непомерной трусости, что сказался больным и слег в постель, хотя его незначительная болезнь ни в каком случае не могла помешать ему выходить из дому, но он все-таки намеренно уклонился от необходимости присутствовать при кончине государыни и расстался с ней, не повидавши ее еще раз».

24 декабря Гастгаузен пишет: «Сейчас, в 4 часа пополудни я узнал из верных источников, что императрица при смерти и что она призвала к себе великого князя и великую княгиню, которые находятся сейчас у ее постели, проливая, вероятно, слезы.