Den 16. mai 1980 ble et mistillitsvotum rettet mot statsministeren i den japanske riksdagen. Ōhira forventet at dette mistillitsvotumet ville bli stemt ned og mislykkes, og han ble tydelig rystet da det ble vedtatt 243 stemmer mot 187. Ohira ble innlagt på sykehus på grunn av utmattelse den 31. mai samme år, og han døde deretter av et massivt hjerteinfarkt 12 dager senere, da han var 70 år gammel.