Η Kahlo συνέχισε να ζωγραφίζει τα έντονα και συχνά μακάβρια αυτοπροσωπογραφικά της (πολλά από τα οποία απεικόνιζαν την ύπαρξη παραδοσιακών μεξικανικών κοστουμιών και υπογράμμιζαν το περίφημο unibrow της) για το υπόλοιπο της ζωής της. Αυτές και οι Rivera διαζευγμένοι και αργότερα συμφιλίωσαν, αλλά ήταν σε έλλειψη υγείας. Το 1953, η ασθένεια την ανάγκασε να παρακολουθήσει την πρώτη ατομική της έκθεση σε ασθενοφόρο, και το ίδιο έτος, σχεδόν 40 χρόνια μετά το ατύχημα με το λεωφορείο, τα παλιά τραύματα επανεμφανίστηκαν ξανά, οδηγώντας στον ακρωτηριασμό ενός γαγγραινού δεξιού ποδιού. Φαινομενικά γνωρίζοντας ότι το τέλος ήταν κοντά, πήρε να σχεδιάσει εικόνες αγγέλων και σκελετών στο περιοδικό της. Πέθανε, ηλικίας μόλις 47 ετών, στις 13 Ιουλίου 1954, πνευμονικής εμβολής.