No dia 4 de abril de 1955, Carmen voltou aos EUA, onde vários compromissos já a esperavam. O primeiro deles foi a inauguração do famoso cassino em Las Vegas, New Frontier. Logo depois, viajou para Cuba, onde pegou uma forte bronquite. Sem ter se recuperado totalmente, participou das gravações de um show para televisão com o cômico Jimmy Durante. Durante um número de dança, sofre um ligeiro desmaio, desequilibra-se e cai, amparada por Durante. À noite recebe amigos em sua residência em Beverly Hills, à Bedford Drive, 616. Por volta das duas da manhã, Carmen pediu licença aos convidados e subiu. Ela teve um ataque cardíaco e faleceu enquanto tirava a maquiagem. David a encontrou caída no banheiro.