Op 17 februari 1934 overleed koning Albert I op 58-jarige leeftijd toen hij alleen aan het bergbeklimmen was in de Ardennen bij Marche-Les-Dames. Deze plaats maakt sinds een regionale hervorming in 1977 deel uit van Namen en ligt ongeveer 8 km stroomafwaarts aan de Maas. Volgens het officiële rapport was de doodsoorzaak een klimongeval. Daarnaast werden en worden andere doodsoorzaken vermoed, bijvoorbeeld een moordpoging of een zelfmoord. Het officiële rapport vermeldde een atypische locatie voor een ongeluk; Er werd een enkele bloedige steen gevonden op twee tot drie meter van het lichaam. In 2016 bevestigde een DNA-analyse, waarbij gevonden bloedresten werden vergeleken met levende familieleden van de koning, het proces-verbaal dat Albert I daadwerkelijk was gevallen tijdens het klimmen.
Er staat een gedenkteken aan de voet van de rots op de plaats van het ongeluk. Sinds de dood van Albert wordt de rots ook Roche fatale genoemd (grofweg: “Rock of Death”), en zelfs straten in België zijn er naar vernoemd, zoals: de Rue de la Roche Fatale/Noodlottige Rotstraat in Sint-Lambrechts-Woluwe/Sint-Lambrechts-Woluwe .
Zijn dood is gedocumenteerd in de muurschilderingbibliotheek uit 1934 van Bernard Zakheim in de Coit Tower, San Francisco.
De oudste zoon van Albert volgde hem op als Leopold III. Hij regeerde België van 1934 tot 1951 en deed vervolgens afstand van de troon ten gunste van zijn zoon Boudewijn.
Albert I werd begraven in de koninklijke crypte van de Onze-Lieve-Vrouwekerk in Laken.