Seberg defalarca kendini öldürmeye kalkışmıştı. 1978 yılında bir trenin altına atlamaya çalıştı. Ertesi yıl bir hafta ortadan kayboldu. 8 Eylül 1979'da Paris'in dışında bir bölgede park halindeki arabasının içinde cesedi bulundu. Yanında boşalmış bir kutu uyku ilacı ve Romain Gary'den olan oğluna yazılmış bir not vardı. Ölümünün FBI ile bağlantılı olup olmadığı bir türlü aydınlanamadı.