El 18 de marzo Love llamó a la policía para informar de que Cobain se quería suicidar, y que se había encerrado en un cuarto con un arma. La policía fue a la residencia y confiscó varias armas y una botella de píldoras a Cobain, que insistió en que no se quería suicidar y que se había encerrado para esconderse de su mujer. Cuando la policía le preguntó sobre el tema, ella admitió que Cobain nunca había mencionado que quería suicidarse y que ella no lo había visto con un arma.
El 25 de marzo Love convocó una reunión sobre el uso de drogas de Cobain. Entre las diez personas que estuvieron ese día hubo músicos cercanos a Cobain, ejecutivos de la discográfica de la banda, y dos de los amigos más cercanos de Cobain: Dylan Carlson, de Earth y Michael Stipe de R.E.M. El ex representante de Nirvana, Danny Goldberg, describió a Cobain como «extremadamente escéptico» y que «negó que estuviera haciendo algo realmente autodestructivo». Sin embargo, para el final del día, Cobain estuvo de acuerdo en entrar a un programa de desintoxicación.
El 30 de marzo Cobain llegó al Centro de Recuperación Exodus en Los Ángeles, California. En la tarde del 1 de abril la niñera de Frances Bean (hija de Cobain) la llevó al lugar para una visita de una hora con su padre. Esa noche Cobain salió del edificio con un cigarrillo, luego escaló una reja de 1.80m de alto y dejó el centro. Después tomó un taxi hacia el aeropuerto y regresó a Seattle. A la mañana siguiente se detuvo en su casa, donde conversó con Michael Cali DeWitt, quien vivía cerca. Durante los días siguientes, Cobain estuvo recorriendo Seattle, pero varios de sus familiares y amigos no estaban pendientes de lo que hacía.
El 3 de abril Love contrató al investigador privado Tom Grant para hallar a Cobain (Tom Grant ha discrepado posteriormente de la versión oficial de la muerte de Kurt Cobain). Al día siguiente, Love llenó un informe de persona desaparecida bajo el nombre de la madre de Cobain sin su permiso. Además, agregó que éste se quería suicidar y que estaba en posesión de un arma de fuego.
El 8 de abril de 1994 el cuerpo sin vida de Cobain fue descubierto en una habitación encima de su garaje por un empleado de Veca Electric, Gary Smith. Smith llegó a la casa esa mañana para instalar un sistema eléctrico de seguridad y vio el cadáver pensando que era un maniquí. Con la excepción de una pequeña cantidad de sangre saliendo del oído de Cobain, Smith informó que no había notado signos visibles de traumatismo, e inicialmente creyó que estaba dormido. Smith encontró lo que parecía ser una nota de suicidio diciendo entre otras cosas: «Por favor, Courtney, sigue adelante. Por Frances. Por su vida, que va a ser mucho más feliz sin mí. Las amo, ¡las amo!» en un pequeño jarrón de flores. Al lado del cuerpo se encontró una escopeta, que Cobain consiguió con la ayuda de Dylan Carlson. Una autopsia concluyó que la muerte de Cobain fue el resultado de «una herida por bala infligida en la cabeza». El informe estima que Cobain murió el martes 4 de abril alrededor de las 11:30 de la mañana.
Además de la nota de suicidio oficial (de la que Tom Grant asegura que Courtney Love escribió las últimas frases de despedida ), hay una que por desconocidas razones Love no quiso revelar y quemó antes de que nadie pudiese leerla. El cadáver de Cobain fue quemado, y un tercio de sus cenizas se esparcieron en un templo de budismo tibetano en Ithaca (New York), otro fue esparcido en el río Wishkah por la pequeña Frances Bean, hija de Cobain, mientras que el último tercio fue entregado a su viuda Courtney Love.
Como Cobain falleció a los 27 años, algunas personas lo consideran «miembro» del Club 27 (grupo de músicos fallecidos a los 27 años de edad, como Brian Jones, Jimi Hendrix, Jim Morrison y Janis Joplin).
Aún no se comprueba el hecho de que se haya quitado la vida debido a falta de pruebas.Además, no se encontraron huellas digitales en la escopeta, pluma o nota suicida y durante la autopsia se demostró que Cobain tenía tres veces la cantidad letal de heroína en su cuerpo por lo que no habría sido siquiera capaz de levantar el brazo.Tiempo después el Doctor Colin Brewer (ex-director del hospital Westmister) demostró que le hubiera incapacitado minutos después de ingerir la dosis, tiempo más que suficiente para disparar un arma.
