陈百强因用酒服送安眠药导致昏迷，最终死于逐渐性脑衰竭。据24K问答小编了解，陈百强一直以来都受忧郁症困扰，无论相熟与否，许多曾经接触陈百强的人均不约而同认为他多愁善感，经常郁郁不欢。他本人也多次提到自己性格忧郁、长期失眠及容易情绪低落。他亦曾因情绪困扰求医、藉阅读佛经寻求心灵慰藉。与他共事多年的黄柏高曾指出陈百强是抑郁症受害者；陈欣健亦称早于他留学美国时已曾精神崩溃。经理人陈家瑛转述陈百强“觉得自己创作力转弱，对住个琴成个礼拜都弹得好辛苦。”

1992年5月18日下午5时，经理人陈家瑛最后一次与陈百强通电话，当时陈百强正与朋友喝酒，怀疑因酒前服药而中毒。三小时后，陈母发现他在半山区麦当劳道96号宝桦台11楼的寓所内倒卧昏迷，报警后于晚上10时56分送往玛丽医院救治，送院时情况危殆并转入重症监护室。5月18至19日心脏及呼吸曾停顿3次，经多番抢救才暂时救回，惟脑部组织已严重受损，只靠仪器维持生命。5月19日下午4时曾传出死讯，经理人随即否认。5月20日新城电台就误传死讯致歉。5月23日晚，商业电台在遮打花园举办“烛光祝福晚会”，逾2,000歌迷到场并折纸鹤幸运星送上祝福。

5月27日，院方证实陈已过危险期，情况趋向稳定，惟仍然昏迷不醒。4个月后，陈被转往私家病房留医。再过2个月，医生表示药物注射已不可令陈从沉睡中苏醒，家人只盼待奇迹出现。

1993年10月中，陈情况再次急转直下，10月23日家人、唱片公司要员及陈的好友在传出其危殆的消息后赶到医院探望。及至10月25日中午12时12分抢救无效，享年35岁。当日下午3时，院方召开记者会表示陈百强死于逐渐性脑衰竭，临终前几日陈已失去最基本的血液循环功能。昏迷原因无法肯定亦无从证实，最可能的一种解释是用酒服送安眠药。昏迷期间，华纳唱片以新单曲加精选的方式发行了陈百强生前最后一张专辑《亲爱的您》，当中两首新曲《离不开》和《亲爱的您》成为其遗作。

10月26日，商业电台于伊利沙伯体育馆举办“深爱着你 别了Danny怀念晚会”。10月29日，陈百强于香港殡仪馆出殡，由周润发、罗文、梅艳芳、锺楚红、叶蒨文、林子祥、何超琼及徐日勤等好友扶灵，遗体下葬于将军澳华人永远坟场。