Stambolić forsvant under mystiske omstendigheter 25. august 2000, på et tidspunkt da Slobodan Milošević fortsatt hadde makten i landet. Den 28. mars 2003 avslørte politiet at han var blitt myrdet på Fruška Gora av åtte medlemmer av det serbiske hemmelige politiet, som også var støttespillere for Slobodan Milošević. Den 18. juli 2005 ble disse mennene funnet skyldige i drapet på Stambolić og dømt til fengselsstraffer på mellom 15 og 40 år.