Vuoden 1908 haastattelussa hän vakuutti edelleen Meksikon olevan demokraattinen, minkä osoituksena hän luopuisi virastaan ja antaisi muiden asettua ehdolle. Tästä rohkaistuneena eräs Kalifornian yliopistossa koulutettu yläluokan edustaja Francisco I. Madero asettui ehdolle Díazia vastaan. Díaz kuitenkin heitti hänet vankilaan kesken vaalien 1910. Tästä huolimatta hän sai paljon suosiota. Kun vaalitulokset ilmoitettiin, Díaz oli valittu jälleen uudelleen. Vaaleissa oli ilmeisesti tapahtunut vilppiä, mikä johti laajamittaiseen ärtymykseen. Madero kutsui vankilasta käsin kapinaan Díazia vastaan ja Meksikon vallankumous alkoi. Díaz pakotettiin virasta ja hän pakeni Ranskaan 1911, jossa kuoli 1915. Diaz kuoli Pariisissa. Hänet on haudattu Cimetière du Montparnasseen.