Lie ble funnet død på en sofa uten tegn på ytre skader. Likene av Lie og Rogstad ble 12. mai sendt til Rettsmedisinsk Institutt for obduksjon. Lies faktiske dødsårsak er ikke kjent, men det er opplyst at han skal ha dødd av en kombinasjon av stress, høyt alkoholkonsum, søvnmangel og en generelt redusert helsetilstand. En undersøkelse i 1943 hadde avdekket at han hadde dårlig hjerte. Han hadde også vært storrøyker hele sitt voksne liv, og kan ha vært svekket av de stadige feberanfallene han fikk av malariasykdommen.