Od 1909 żyli w separacji, lecz pozostali przyjaciółmi. James zmarł w roku 1922, zostawiając żonie cały majątek. Margaret Brown zmarła 10 lat później z powodu guza mózgu.
Rejs na „Titanicu” Margaret Brown znana jest głównie ze swojej przygody na legendarnym „Titanicu”. Margaret podróżowała po Europie i Egipcie ze swoją córką Helen, studentką Sorbony, gdy dowiedziała się, że jej pierwszy wnuk (syn Lawrence'a) jest chory. Natychmiast postanowiła wracać do USA i zarezerwowała bilet na najbliższy rejs – na „Titanicu”. Córka zdecydowała się pozostać w Londynie. 10 kwietnia 1912 Margaret wyruszyła w podróż. Gdy statek tonął (15 kwietnia), pomagała pasażerom wsiadać do łodzi ratunkowej. Gdy omyłkowo posadzono ją do łodzi ratunkowej nr 6, Molly powstrzymała wodowanie łodzi, gdyż uważała, iż nie była w pełni załadowana pasażerami. Gdy „Titanic” zatonął, Molly chciała popłynąć ku rozbitkom, by móc ich więcej uratować, lecz sprzeciw obecnych na szalupie uniemożliwił jej to. Już na pokładzie statku „Carpathia”, który uratował ponad siedmiuset rozbitków z „Titanica”, Margaret pomogła zorganizować Komitet Rozbitków i została wybrana na jego przewodniczącą. Zanim statek dotarł do Nowego Jorku Brown uzbierała prawie 10 tysięcy dolarów na rzecz najuboższych pasażerów „Titanica”, którzy stracili cały swój majątek.