天宝十五年（756年）六月，唐玄宗避乱西蜀，行至马嵬驿六军不发。将士们除掉杨国忠，继而发难杨贵妃。玄宗万般无奈，忍痛割爱，赐杨贵妃自缢。对此，《旧唐书》《新唐书》《资治通鉴》等正史均有记载。护驾六军杀掉杨国忠依然按兵不动，玄宗亲自下令没有用。军中主帅陈玄礼说：“国忠谋反，贵妃不宜供奉，愿陛下割恩正法。”玄宗脑袋摇得像拨浪鼓，“倚仗倾首而立”。认为“贵妃常居深宫，安知国忠反谋？”经高力士等众人劝说，玄宗“乃命力士引贵妃于佛堂，缢杀之”。

稗史、传奇也有类似记载。元和元年（806 年）冬，白居易任盩厔县尉，与陈鸿、王质逛仙游寺，谈到玄宗与杨贵妃异常感慨，王质提议二人作诗文以记。后来白居易作《长恨歌》，陈鸿则写《长恨歌传》。陈鸿写马嵬驿处死杨国忠后，“左右之意未决。上问之，当时敢言者，请以贵妃塞天下怨。上知不免，而不忍见其死，仅袂掩面，使牵之而云，仓皇展转，竟就死于尺组之下”。

白居易《长恨歌》：“天旋地转回龙驭，到此踌躇不能去。马嵬坡下泥土中，不见玉颜空死处。”表明玄宗由蜀返长安，途经杨贵妃缢死处，舍不得离开，而马嵬坡的泥土中已寻不见杨贵妃的尸骨。“上穷碧落下黄泉，两处茫茫皆不见”，则暗示贵妃既未仙去，也未命归黄泉。有学者据白居易《长恨歌》所述，认为杨贵妃流落到了“玉妃太真院”，唐时女道士院实质与青楼无异，此时她已落花飘零了。俞平伯先生曾坚持这一观点。

1936年，有位日本少女声称是杨贵妃后裔，并在电视上展示了家谱等古文献。日本流传一种说法，当年陈玄礼怜贵妃貌美，不忍杀之，遂与高力士密谋，以侍女代死。高力士用车运来“贵妃”尸体，验尸者正是陈玄礼。以假代真之后，陈玄礼派人护送贵妃迅速南逃，在今上海一带漂洋过海，漂泊至日本油谷町久津。日本历史学家邦光史郎在《日本史趣事集》中还若有其事地说杨贵妃死后葬在匀津二尊院，现存传为杨贵妃墓的五轮塔，另供奉释迦牟尼和阿弥陀佛两座立像，传为唐玄宗所赐，现为日本重点保护文物。日本《中国传来的故事》一文说：“唐玄宗平定安禄山之乱，回驾长安，因思念杨贵妃，命方士出海搜寻，至久津向贵妃面呈玄宗佛像两尊。贵妃则赠玉簪以为答礼，命方士带回献给玄宗。虽然互通了消息，但杨贵妃未能回归祖国，在日本终其天年。”