I juli 1997 skrev en rekke ukeblader og andre presseorganer at han var blitt kjæreste med Diana, tidligere fyrstinne av Wales. Den 31. august samme år døde paret i en bilulykke i Paris. Hverken han eller Diana brukte setebelter, og Henri Paul, limousinens sjåfør, skal angivelig ha vært beruset. Han ble opprinnelig gravlagt i Brookwood gravlund nær Woking, men ble flyttet til Fayed-eiendommen i Surrey. Hans far reiste et minnesmerke over paret i Harrods den 12. april 1998, og avduket et enda større i 2005. I 2010 solgte Mohamed Al-Fayed varehuset Harrods. I 2018 ble det gjort kjent at det seneste monumentet ville bli fjernet fra Harrods.