Le , à Vado del Yeso, les soldats boliviens tendent une embuscade au groupe et tuent la plupart de ses membres. Tamara Bunke est tuée alors qu'elle traverse un cours d'eau. Son corps est emporté par les flots et ne sera retrouvé que le ; elle est enterrée le lendemain. Ses restes sont localisés le près des corps d'autres membres du groupe de Guevara en Bolivie. Les corps sont transférés à Cuba puis enterrés de nouveau ensemble. Elle est devenue une des martyres de la Révolution cubaine.