诺顿精病神医院（Norton Psychiatric Hospital）就诊，医生诊断其病情为「」，并给予其药物治疗。张纯如之后服用丙戊酸钠与理思必妥，但并未按时服药，其病状日益恶化，还曾试图自杀。2004年11月9日，张纯如驾车驶往离住处不远的洛思加图斯南部第17号公路旁的小道，举枪自尽，两小时后被路人发现。美国媒体对张纯如之死大幅报导，还引起了不小的仇日情绪，其死因也众说纷纭，有说法称是长期暴露于大屠杀的阴暗资料中导致身心煎熬，有些媒体称张纯如是被日本右翼「逼死」的，张盈盈在为张纯如所写的传记回忆录