Ο Αραφάτ ασθένησε ενώ βρισκόταν στη Ραμάλα της Δυτικής Όχθης, πολιορκημένος στο γενικό επιτελείο του από τον ισραηλινό Στρατό, και πέθανε στις 11 Νοεμβρίου 2004 στο Περσί. Ο θάνατός του παρέμεινε ένα αίνιγμα αφού οι περίπου 50 γιατροί που τον εξέτασαν δεν κατάφεραν να προσδιορίσουν την ακριβή αιτία της επιδείνωσης της υγείας του. Οι Παλαιστίνιοι κατηγορούσαν το Ισραήλ ότι τον δηλητηρίασε.