15 sierpnia 1977 udał się do dentysty, a w drodze powrotnej został sfotografowany przez jednego ze swoich wielbicieli – Roberta Calla; to zdjęcie jest ostatnim, które przedstawia Presleya żywego[135]. Nocą artysta rozegrał z częścią swojej świty partię racquetballa[135]. 16 sierpnia 1977 w godzinach popołudniowych miał wylecieć z Memphis, by rozpocząć swoją następną trasę koncertową po USA[136]; trasa miała rozpocząć się od występu w Portland w stanie Maine[137][138].
Ok. godz. 14:10 Ginger Alden znalazła go nieprzytomnego, leżącego w pozycji embrionalnej, w łazience jego posiadłości w Memphis w Graceland; początkowo zignorowała sytuację i dopiero po chwili wezwała personel Graceland, który podjął próbę ocucenia artysty techniką sztucznego oddychania[139]. Karetka pogotowia została wezwana do rezydencji ok. 14:30[140]. Mimo podejmowanych prób przywrócenia artysty do życia, resuscytacja krążeniowo-oddechowa zawiodła[141]. Akcję ratunkową prowadzili Charlie Crosby i Ulysses S. Jones, którzy stwierdzili, iż zgon Presleya nastąpił najpewniej na kilka godzin przed ich przyjazdem[142]. Śmierć muzyka została oficjalnie potwierdzona o godz. 15:30 w Baptist Memorial Hospital[136], jako przyczynę podano zatrzymanie akcji serca[143][144]. Policja nie wszczęła szczegółowego śledztwa w sprawie okoliczności śmierci Presleya[145].
Wiadomość o śmierci Presleya spowodowała płacz, smutek i histerię w Stanach Zjednoczonych i krajach komunistycznych. Dzień po stwierdzeniu zgonu artysty dziesiątki tysięcy ludzi zgromadziły się u bram Graceland, chcąc po raz ostatni zobaczyć piosenkarza w otwartej trumnie[146]. Jeden z kuzynów artysty, Billy Mann, za sumę 18 tys. dol. sprzedał zdjęcie martwego muzyka magazynowi „National Enquirer”[146], a numer gazety z tą fotografią na okładce stał się najbardziej kupowanym w historii tego magazynu[147]. Niedługo później redakcja odrzuciła propozycję Ginger Alden, która zaoferowała za 105 tys. dol. artykuł o jej życiu i relacjach z Presleyem; swoją decyzję przedstawiciele gazety tłumaczyli obawą przed ewentualnym pozwem oraz problemami prawnymi kobiety[148]. Presley nie przekazał jej nic w swoim testamencie[149], a jedyną spadkobierczynią została jego córka[150].
Grób Presleya w Graceland
Pogrzeb piosenkarza odbył się 18 sierpnia 1977 w Graceland. W pobliżu willi pędzący samochód przejechał dwie kobiety i spowodował ich śmierć, a trzecia kobieta została poważnie ranna[151]. Ok. 50 tys. gapiów pojawiło się na ulicach, które przemierzała procesja wioząca ciało Presleya[152]. Artysta został pochowany na cmentarzu Forest Hill[153]. Po pogrzebie miała miejsce nieudana próba kradzieży zwłok Presleya i jego matki, a w następnych dniach zwłoki zostały ekshumowane i ponownie pogrzebane w tzw. Meditation Gardens w Graceland.