I 1986 foretok Tullis og Diemberger en ekspedisjon til K2, og 4. august 1986 sto de på toppen av verdens nest høyeste fjell. Hun ble dermed den første britiske kvinne på K2. Under nedstigningen tok hun et fall, men ble i første omgang reddet av Diembergers sikring. Begge var imidlertid sterkt preget av et allerede for langt opphold i «dødssonen», og i fallet er det mulig at Tullis fikk indre skader, eventuelt en hodeskade. Et uvær førte til at klatrerne måtte ligge leir IV i flere dager med lite mat og mangel på brensel, og en gang natten mellom 6. og 7. august 1986 døde Tullis av hjerneødem. Av de sju klatrerne som lå i leiren var det bare Diemberger og Willi Bauer som overlevde nedstigningen, begge nådde i en sterkt redusert forfatning.