安史之乱发生后，唐玄宗仓皇逃出长安。第二年，队伍途径马嵬驿的时候，军队哗变，逼唐玄宗诛杀杨国忠和杨玉环。万般无奈之下，唐玄宗赐杨贵妃自尽，当时杨玉环只有38岁。白居易的《长恨歌》，就是叙述唐玄宗与杨贵妃的悲剧故事。
杨贵妃自杀于马嵬驿的说法，是正史的记载。如唐人李肇在其《国史补》中说：“玄宗幸蜀，至马嵬驿，命高力士缢贵妃于佛堂前梨树下，马嵬店媪收得锦靿一只，相传过客每一借玩，必须百钱，前后获利极多，媪因至富。”意思是杨贵妃死于马嵬驿的一座佛堂梨树下，在搬尸时，杨贵妃脚上的一鞋子失落，导致一位老太婆借此大发其财。对于这一历史事件，《旧唐书》、《新唐书》的记录与李肇的记载大同小异。司马光的《资治通鉴》所引杨贵妃被缢的史料更为详细。当哗变的军队的杀了杨国忠后，护驾的六军将士仍不肯继续前进，唐玄宗亲自下令也无效。唐玄宗要高力士问军中主帅陈玄礼是什么缘故，陈玄礼回答说，杨国忠已经谋反，杨贵妃不应再继续在位了，希望皇上能予以正法。唐玄宗听后，最初不肯割爱，但不久之后，京兆司录韦也进言劝唐玄宗速决。唐玄宗却说贵妃常居在深宫，与杨国忠的谋反有什么关系呢？但高力士的一番话最终使唐玄宗不得不挥泪割爱，高力士说就算杨贵妃没有罪，但是将士们已经杀了杨国忠，怎么能安心再让杨贵妃侍奉陛下左右。陛下应该想一想，将士得以安定陛下才能安定。唐玄宗经不住高力士劝说，于是让人带杨贵妃去了佛堂，让她自缢而死。这样才使六军将士整理队伍前行。
不仅正史这样记载，一些诗词歌赋、稗官野史和戏剧传奇也认可和采用这种说法。如白居易脍炙人口的《长恨歌》，白朴的《梧桐雨》，洪升的《长生殿》等。尤其是白朴的《梧桐雨》，详尽描写了玄宗和贵妃的爱情以及贵妃自缢的起因过程，平乱之后玄宗只能在梦中与贵妃相见，却被梧桐雨惊醒。他追思往日与贵妃欢爱的情景，惆怅万分。尽管在《长恨歌》和《长生殿》后面也描写了唐玄宗与仙女的相遇，然而对贵妃之死的描写则是一致的。
也有一些人认为，杨贵妃自缢而死，而是死于乱军之中。此说主要见于一些唐诗中的描述。唐肃宗至德2年(757年)，杜甫在安禄山占据的长安，作《哀江头》一首，其中有“明眸皓齿今何在，血污游魂归不得”之句，暗示杨贵妃不是被缢死于马嵬驿，因为缢死是不会见血的。
除此之外，还有杨贵妃吞金而死的说法。比如刘禹锡曾写过《马嵬行》一诗。他在诗中这样写道：“绿野扶风道，黄尘马嵬行，路边杨贵人，坟高三四尺，乃问里中儿，皆是幸蜀时，军家诛佞幸，天子舍妖姬。群吏伏门屏，贵人牵帝衣，低回转美目，风日为天晖。贵人饮金屑，攸忽舜英暮，平生服杏丹，颜色真如故。”从这首诗来看，杨贵妃是吞金而死的。陈寅恪并不排除杨贵妃在被缢死之前，也有可能吞过金。
关于杨贵妃的下落，在日本也有种种说法。有一种说法，死者是替身，杨贵妃则逃往日本的山口县大津郡油谷町久津。据说杨贵妃的替身是个侍女，军中主帅陈玄礼爱怜贵妃貌美，不忍杀之，于是与高力士密谋，以侍女代替，高力士用车运来尸体，查验尸体的便是陈玄礼，因而此计成功。而杨贵妃则由陈玄礼的亲信护送南逃，大约在今上海附近扬帆出海，到了日本油谷町久津。1963年，有一位日本姑娘向电视观众展示了自己的一本家谱，说她就是杨贵妃的后人。日本着名影星山口百惠，也自称是杨贵妃的后裔。
有人说，唐玄宗平定安史之乱后，曾派方土出海寻找。在久津找到杨贵妃后，方土还将唐玄宗所赐的两尊佛像交给了她，杨贵妃则赠玉簪作为答礼。这两尊佛像现在还供奉在日本的久津院内，杨贵妃最终死于日本，葬在久津的院内。至今当地还保有相传为杨贵妃墓的一座五轮塔。五轮塔是建在杨贵妃墓上的五座石塔。杨贵妃墓前有两块木板，一是关于五轮塔的说明，一块是关于杨贵妃的说明，上面写着：“充满谜和浪漫色彩的杨贵妃之墓--关于唐六代玄宗皇帝爱妾杨贵妃的传说。”
甚至有一种离奇的说法认为杨贵妃并没有去日本，而是远走美洲。台湾学者魏聚贤在《中国人发现美洲》一书声称，他考证出杨贵妃并未死于马嵬驿，而是被人带往遥远的美洲。
