1960 yılında Küba Devrimi'nden sonra Fidel Castro Arbenz'i Küba'ya davet etti. Bu daveti hemen kabul eden Arbenz, kısa sürede Castro'nun Küba için seçtiği yoldan hoşnutsuzluk duymaya başladı. 1965 yılında en sevdiği büyük kızı Arabella'nın Bogotá, Kolombiya'da kendini öldürdüğünü duyunca yıkılan Arbenz, kızının cenaze töreni için verilen izinle Meksika'ya gitti ve sonra da orada kalmasına izin verildi. 27 Ocak 1971'de banyosunda ölü bulundu. Ya boğularak ya da kaynar suyla haşlanarak öldüğü sanılmaktadır ancak ölümünün arkasındaki gerçekler hala bilinememektedir.