Kahlo a continué à peindre ses autoportraits intenses et souvent macabres (dont beaucoup la représentaient vêtue de costumes traditionnels mexicains et mettait en valeur son uniforme prédominante) pour le reste de sa vie. Rivera et elle ont divorcé et se sont réconciliées par la suite, mais son état de santé était dégradé. En 1953, une maladie l'oblige à assister à sa première exposition personnelle dans une ambulance et, cette même année, près de 40 ans après l'accident de bus, de vieilles blessures se manifestent à nouveau, entraînant l'amputation d'une jambe droite gangrenée. Apparemment bien consciente que la fin était proche, elle commença à dessiner des images d'anges et de squelettes dans son journal. Elle est décédée le 13 juillet 1954, à l'âge de 47 ans, d'une embolie pulmonaire.