En plena crisi d'ostatges a l'escola de Beslan el setembre de 2004 i durant el seu viatge cap a Beslan per col·laborar amb les negociacions amb els segrestadors, Politkóvskaia emmalaltí sobtadament i va perdre el coneixement. De fet no va aconseguir arribar a l'escola, i assenyalà un enverinament en el te que havia pres a l'avió com a causa del que li passà. Tot i això, encara no s'ha determinat la causa de la seva malaltia, segons el Comitè per a la Protecció de Periodistes.