时候晕倒，经过检查发现癌症复发。恢复之后她出席了在西班牙举行的圣塞瓦斯提安国际电影节，期间健康状况急剧恶化。由于她的体力已经不能支撑她返回美国，戴维斯只得前往法国接受治疗。1989年10月6日，戴维斯在塞纳河畔纳伊的一家美国医院病逝。戴维斯被安葬在洛杉矶森林纪念公园，与她母亲和姐姐在一起。在她的墓碑上刻着，“She did it the hard way”。这是她回忆录《This 'N That》中自己选择的墓志铭，也是她与约瑟夫·曼凯维奇合作完成《彗星美人》后，曼凯维奇提议的。1997年，她的遗产