Il meurt d'une maladie respiratoire attribuée à sa participation à des opérations de sauvetage et de récupération dans les décombres du World Trade Center après les attentats du 11 septembre 2001. Zadroga est le premier officier du NYPD dont la mort est attribuée à l'exposition au contact des produits chimiques toxiques sur le site de l'attentat.