Charbonnier wurde am 7. Januar 2015 durch zwei französische islamistische Terroristen erschossen. Bei dem Anschlag auf die Redaktionsräume von "Charlie Hebdo" starben auch die Zeichner Jean Cabut, Bernard Verlhac, Philippe Honoré und Georges Wolinski, der Mitbegründer von Attac Frankreich und Mitinhaber der Zeitschrift Bernard Maris, die Kolumnistin Elsa Cayat, der Lektor Mustapha Ourrad, der Journalist Michel Renaud und der Wartungstechniker Fréderic Boisseau sowie die beiden Polizisten Franck Brinsolaro und Ahmed Merabet. Am selben Tag war in der aktuellen Ausgabe des Satiremagazins eine seiner letzten Karikaturen erschienen, mit der Überschrift „"Noch keine Attentate in Frankreich"“ und der gezeichneten Antwort eines bewaffneten Islamisten: „"Warten Sie ab. Man hat bis Ende Januar Zeit, seine Festtagsgrüße auszurichten."“