Pasolinit 1975. november 2-ra virradó éjjel gyilkolták meg az ostiai tengerpart egy elhagyatott részén. A rendőrség néhány órán belül elfogta a feltételezett tettest, a rendező autójával menekülő Giuseppe Pelosi, 17 éves prostituáltat. Pelosi azt állította, hogy bár beleegyezett abba, hogy szexuális aktust létesít a rendezővel, de Pasolini a kocsiban erőszakoskodni próbált vele, s ő az autóból kiszállva, egy földön talált szöges lécdarabbal védekezni próbált. Az orvosi vizsgálat szerint a rendező fejét valósággal szétverték, de még élt, amikor a kocsijával keresztülhajtottak a testén. Pasolini barátai kételkedtek abban, hogy Pelosi lett volna az egyedüli tettes. Teóriájuk szerint Pelosi csupán csalétek volt, s a rendezőt közismert szókimondása, kényelmetlen megnyilatkozásai miatt a Hatalom hallgattatta el, a művész tekintélyét bemocskoló módon. Teóriájukat alátámasztani látszott több szemtanú vallomása, akik azt állították, hogy Pasolini kocsiját egy másik autó kitartóan követte, s a rendőrségi vizsgálat is valószínűsítette, hogy több tettesről lehet szó: Pasolini jó kondícióban lévő, sportos férfi volt, kevéssé tűnt valószínűnek, hogy pusztán Pelosi ártalmatlanná tudta volna tenni. A fiatalkorúak bírósága kilenc és fél évi börtönre ítélte Pelosit Pasolini meggyilkolásáért. Szabadulása után is állította, hogy nem voltak tettestársai. Az "összeesküvés-elmélet" az évek folyamán elhalványult, de volt egy másik teória is, mely szerint Pasolini saját maga "rendezte meg" a halálát. E teória hívei arra hivatkoztak, hogy Pasolini még halála előtt írt egy olyan drámát, melynek szereplőjét kísértetiesen hasonló módon ölik meg, mint ahogyan az vele is történt. Marco Tullio Giordana PASOLINI – EGY OLASZ BŰNTÉNY címmel 1995-ben játékfilmet forgatott a gyilkosságról, amely Olaszországban nagyjából akkora feltűnést keltett, mint Oliver Stone JFK című filmje pár évvel korábban a Kennedy-gyilkosságról. Giordana filmjét máig nem mutatták be nálunk, de létezik külföldön olyan Pasolini-csomag, melyben ez a film bónuszként szerepel.
Pasolini még be tudta fejezni utolsó filmjét, a SALO, AVAGY SZODOMA 120 NAPJÁ-t, de a díszbemutatót (Párizsban volt) már nem érte meg. A mű mindmáig a filmtörténet egyik legellentmondásosabb alkotása.