2011年1月1日前往桃园国际机场途中，于台北市建国高架桥接近中山高速公路圆山交流道路段发生车祸，被送往新光医院抢救，一度传出失去生命迹象，之后伤势好转，但仍在该院加护病房观察。2011年1月29日下午2点51分，因车祸伤势过重，多重器官衰竭引致败血症病逝台北新光医院，享寿74岁。
相关效应.虽然在台湾从1990年代起新挂牌上路的小型车后座已大多装有安全带，但法规未强制规定后座乘客系安全带。孙穗芬出车祸时因为坐在汽车后座未系安全带因而重伤，引起舆论要求修法强制汽车后座乘客系安