Fossey ditemukan terbunuh secara sadis di rumahnya pada tanggal 26 Desember 1985. Walaupun salah satu dari muridnya ditangkap sebagai tersangka empat tahun kemudian, kematian Fossey tetap menjadi misteri. Saudara ipar dari bekas presiden Rwanda, Protais Zigiranyirazo, juga disebut-sebut terlibat dalam pembunuhan Fossey. Protais Zigiranyirazo yang menjadi gubernur di provinsi tempat Fossey bekerja, mempunyai kepentingan untuk mengekspoilitasi gorila, yang sangat ditentang Fossey. Protais Zigiranyirazo juga dianggap bertanggung jawab atas kematian 800.000 warga Rwanda (Genosida Rwanda) pada tahun 1994.