Οι επιτυχίες του Μιχαήλ Α΄ ήταν τεράστιες αλλά δεν έζησε πολύ ακόμα, δολοφονήθηκε στον ύπνο του στην Βελεγκράντα σε ηλικία περίπου 45 ετών από έναν υπηρέτη με το όνομα Ρωμαίος. Ο ιστορικός Τζων Φιν αναφέρει "είναι άγνωστος αυτός που τον διέταξε και το κίνητρο για να προχωρήσει στην δολοφονία". Ο μόνος γιος του που είχε επιζήσει ήταν ο μετέπειτα Δεσπότης Μιχαήλ Β΄ Κομνηνός Δούκας που ήταν νόθος και δεν είχε κληρονομικά δικαιώματα, τον διαδέχθηκε ο ετεροθαλής αδελφός του Θεόδωρος Κομνηνός Δούκας. Ο Θεόδωρος βρισκόταν στην υπηρεσία της Νίκαιας, ο Μιχαήλ Α΄ γνώριζε ότι η θέση του γιου του ήταν ανίσχυρη επειδή ήταν νόθος και ζήτησε από τον αυτοκράτορα Θεόδωρο Α΄ Λάσκαρη να τον αφήσει να επιστρέψει στην Ήπειρο. Η Αγιογραφία της Αγίας Θεοδώρας της Άρτας αναφέρει ότι όχι μόνο δεν εμπιστευόταν ο Μιχαήλ Α΄ τον νόθο γιο του αλλά τον έστειλε εξορία με την μητέρα του στην Πελοπόννησο. Ο Θεόδωρος αποδείχτηκε στην αρχή περισσότερο ισχυρός ηγεμόνας, επεκτάθηκε τόσο πολύ που κατέλαβε την Θεσσαλονίκη (1224) και στέφτηκε αυτοκράτορας αλλά η θριαμβευτική του πορεία έληξε άδοξα μετά την συντριβή του από τους Βούλγαρους στην Μάχη της Κλοκοτνίτσας (1230). Ο νόθος Μιχαήλ Β΄ επέστρεψε στην Ήπειρο και ανέλαβε το Δεσποτάτο του πατέρα του.