Viveu seus anos finais num quarto de uma casa próxima da Igreja de Santa Ana, num estado, segundo narra a tradição, da mais indigna pobreza, "sem um trapo para se cobrir". Le Gentil considerou essa visão um exagero romântico, pois ainda podia manter o escravo Jau, que trouxera do oriente, e documentos oficiais atestam que dispunha de alguns meios de vida. Depois de ver-se amargurado pela derrota portuguesa na Batalha de Alcácer-Quibir, onde desapareceu D. Sebastião, levando Portugal a perder sua independência para Espanha, adoeceu, segundo Le Gentil, de peste. Foi transportado para o hospital, e morreu em 10 de junho de 1580, sendo enterrado, segundo Faria e Sousa, numa campa rasa na Igreja de Santa Ana, ou no cemitério dos pobres do mesmo hospital, segundo Teófilo Braga. A sua mãe, tendo-lhe sobrevivido, passou a receber a sua pensão em herança. Os recibos, encontrados na Torre do Tombo, documentam a data da morte do poeta, embora tenha sido preservado um epitáfio escrito por D. Gonçalo Coutinho, onde consta, erroneamente, como tendo falecido em 1579. Depois do terramoto de 1755, que destruiu a maior parte de Lisboa, foram feitas tentativas para se reencontrar os despojos de Camões, todas frustradas. A ossada que foi depositada em 1880 numa tumba no Mosteiro dos Jerónimos é, com toda a probabilidade, de outra pessoa.