do końca życia utrzymywała względnie stabilną wagę. Karen wróciła ze szpitala do Kalifornii w listopadzie 1982 r. zdecydowana kontynuować karierę i sfinalizować rozwód. 11 stycznia 1983 r. Karen po raz ostatni wystąpiła publicznie na zebraniu byłych laureatów nagrody Grammy, wydawała się nieco wyczerpana, ale według Dionne Warwick była żywa i towarzyska.
1 lutego 1983 r. Karen po raz ostatni spotkała się z bratem omawiając dalsze plany wznowienia tras koncertowych. Na 4 lutego zaplanowała podpisać dokumenty oficjalnie potwierdzające rozwód. Noc z 3 na 4 lutego spędziła w domu rodziców w Downey. Krótko po przebudzeniu upadła w sypialni. Ratownicy stwierdzili, że jej serce bije 6 razy na minutę. Zawieziona do szpitala Downey Community została uznana za martwą o 9:51 rano.
Pogrzeb Karen Carpenter miał miejsce 8 lutego 1983 r. w Downey United Methodist Church. Wzięło w nim udział około tysiąca żałobników, w tym m.in. Dorothy Hamill, Olivia Newton-John, Petula Clark i Dionne Warwick. Jej mąż również brał udział w uroczystości wrzucając obrączkę ślubną do trumny. Została pochowana w Forest Lawn Memorial Park w Cypress w Kalifornii. W 2003 r.