Après un abandon sur casse moteur à Monaco, Fangio effectue une parenthèse dans sa saison de Formule 1 en participant aux 24 Heures du Mans, au volant de la Mercedes-Benz 300 SLR. L'équipage qu'il forme avec le jeune prodige britannique Stirling Moss (également son équipier en F1) fait figure de grand favori. Fangio est à la lutte avec la Jaguar de Mike Hawthorn lorsque le drame se joue, quelques heures après le départ. Surpris par une manœuvre brutale de Hawthorn pour rentrer aux stands, Lance Macklin effectue un écart que ne peut éviter le Français Pierre Levegh dont la Mercedes décolle avant de se désintégrer sur le talus séparant la piste des tribunes, projetant des débris mortels dans la foule. Plus de 80 personnes sont tuées. Fangio qui roulait juste derrière Levegh échappe de justesse au drame. Quelques heures plus tard, alors que l'équipage Fangio-Moss est en tête de la course, la direction de Mercedes décide de retirer ses voitures et Fangio de ne plus participer de sa vie aux 24 Heures du Mans.