La muerte del sumo pontífice sorprendió al mundo, atendiendo a que su última aparición pública fue el Domingo de Pascuas, cuando desde el balcón de la Basílica de San Pedro dio la bendición Urbi et Orbi, para después hacer un recorrido con el papamóvil a través de la Plaza de San Pedro.
Francisco murió por ictus cerebral y colapso cardiovascular irreversible; así lo certificó en el acta de defunción el profesor Andrea Arcangeli, director de la Dirección de Sanidad e Higiene del Estado de la Ciudad del Vaticano. La muerte se comprobó mediante un estudio electrocardiográfico tanatológico.
El documento médico indica que el Papa tenía antecedentes de insuficiencia respiratoria aguda en neumonía bilateral multimicrobiana, bronquiectasias múltiples, hipertensión y diabetes de tipo II.