Kvelden 30. november 1718 var kongen ute og inspiserte. Mellom kl. 8 og kl. 9, mens han befant seg i en av de gamle svenske skyttergravene, ble han truffet av en kule som gjennomboret tinningen og førte til en umiddelbar død. Hans legeme ble ført til Tistedalen og videre hjem over Svinesund til Sverige av de svenske troppene. 13. desember hadde kongens legeme ankommet Uddevalla, og den 25. desember ble kroppen balsamert. Samme dag ble hans lillesøster, Ulrika Eleonora, kronet til dronning av Sverige. Den 2. januar 1719 ble Karl XII ført videre til Stockholm, hvor han ble gravlagt i Riddarholmskyrkan den 26. februar 1719.