1950 senesinin Kasım ayında bir haftalığına geldiği Ankarada belediyenin kazdığı bir çukura düştü ve başından hafifçe yaralandı. iki gün sonra istanbula döndü. 14 Kasım günü bir arkadaşının evinde öğle yemeği yerken fenalık geçirdi ve hastaneye kaldırıldı. Beyinde damar çatlaması yüzünden başlayan rahatsızlığın sebebi doktor tarafından anlaşılamadı ve Orhan Veliye alkol zehirlenmesine karşı tedavi uygulandı. Aynı akşam sekiz sularında komaya giren şair gece 23.20de komadan çıkamayarak Cerrahpaşa Hastanesinde hayata veda etti.
Lisedeki edebiyat hocası Ahmet Hamdi Tanpınar, Orhan Veliyi hastanede ziyaret etmiş ve bu olayı Edebiyat Üzerine Makaleler kitabında şöyle anlatmıştır:
Daha orta mektebin birinci sınıfında talebem olan Orhanı Cerrahpaşa Hastanesinde son defa oksijen çadırının altında yarı çıplak, güçlükle nefes alır ve o kadar güzel hayalleri yakaladığı dünyamızın yalnız akı görünen gözlerinden boşanırken gördüğüm günü hiçbir zaman unutamam. Şiirimize tatlı anlaşmazlığı ve lezzeti getiren zeka, kendisi olmaktan çıkmıştı.
