La delusione amorosa per la fine del rapporto sentimentale con l'attrice americana Constance Dowling, cui dedicò i versi di Verrà la morte e avrà i tuoi occhi - ed il disagio esistenziale, lo indussero così al suicidio il27 agosto del 1950, in una camera dell'albergo Roma, a Torino, che aveva occupato il 26 agosto. Venne trovato morto disteso sul letto dopo aver ingerito più di dieci bustine di sonnifero.

Federica Diomei Warner bros Italia
Il 17 agosto aveva scritto sul diario che venne pubblicato postumo nel 1952 con il titolo Il mestiere di vivere. Diario 1935-1950: "Questo il consuntivo dell'anno non finito, che non finirò." ed il 18 agosto aveva chiuso il diario scrivendo:

« Tutto questo fa schifo. Non parole. Un gesto. Non scriverò più.»

Sulla prima pagina dei "Dialoghi con Leucò" che si trovava sul tavolino aveva scritto:

« Perdono tutti e a tutti chiedo perdono. Va bene? Non fate troppi pettegolezzi.»