1992年5月18日下午5时许，陈百强拨电经理人陈家瑛相约到兰桂坊加州餐厅的欢乐时段喝酒，其时语气轻松，由于陈家瑛正在上班，答允稍后时间与他会合。晚上6点15分，陈百强再致电她，惟已身在家中并喝了些酒，陈家瑛感到对方仍很开心。晚8时许，陈母发现他在半山区麦当劳道96号宝桦台11楼A室寓所的套房浴室内倒卧昏迷并通知经理人，怀疑以酒送服安眠药而出事，陈家瑛马上赶到，与陈母商讨后先找家庭医生诊断才送院，惟一直等不到回电，陈家瑛认为不能再拖，遂延至10时许才报警，并于晚上10时56分送抵玛丽医院救治，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，同日医生替陈百强验血，证实并无受艾滋病病毒感染，粉碎外间谣传。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。9月初，陈百强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百强从沉睡中苏醒，家人只盼待奇迹出现。
1992年10月末，陈百强昏迷期间，华纳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》，当中收录了两首陈百强最后灌录的新曲《亲爱的您》和《离不开》。
1993年10月24日上午9时，陈百强病情突然恶化，血压下降至只有60度，医生为他注射强心针，陈母通知唱片公司要员及陈百强的好友赶到医院探望。及至10月25日中午12时12分抢救无效而死亡，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，根据亚视新闻报道。主诊医生曾子恕在记者会上表示的死亡原因：酒精、药物、亦可能会是脑部先爆血管，或心脏突然停顿。最初的医药费用由陈百强姐姐暂缴，1992年9月家人通过律师申请动用他的800万港元银行存款，法庭批准由陈的父母及姐姐暂管，至1993年2月办妥手续全面接管，到陈百强逝世为止共使用了306万元医疗费，包括重症监护室费用、私家病房入住费、聘用2名护士24小时轮流照顾、医疗与药物费及其他开支。
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。
