1953年1月，斯大林的私人医生维诺格拉多夫在医生案件中被逮捕。之后斯大林拒绝医生接近，身体状况逐渐变差。2月28日晚，斯大林和拉夫连季·贝利亚、格奥尔基·马林科夫、尼基塔·赫鲁晓夫和尼古拉·布尔加宁在自己的私人别墅里举行宴会，一直持续到次日凌晨4点钟才将客人送走。
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| 斯大林肖像 |
3月1日白天，警卫员始终未见斯大林走出房间。由于斯大林平日里命令守卫不得打扰他的生活，警卫员直到晚上10点才以送邮件的名义进入房间，结果发现斯大林瘫倒在小餐厅里，意识尚存但不能正常说话。警卫马上将斯大林扶到沙发上，并迅速联系了医生和政治局成员。斯大林陷入了严重的中风，他右手瘫痪，双腿失去知觉，失去语言能力，心脏和呼吸活动出现严重障碍。1953年3月5日斯大林去世，享寿74岁。
依据官方说法，斯大林是因高血压动脉粥样硬化导致的脑溢血去世的。但也有人怀疑斯大林是被谋杀的。阿夫托尔汉诺夫早在1975年便称斯大林是被贝利亚在矿泉水中下毒杀害的。莫洛托夫在回忆录中称贝利亚对他说“我把他（斯大林）收拾了。”赫鲁晓夫也称“对于斯大林的生病去世，贝利亚并不掩饰其喜悦之情。在斯大林处于无意识状态时，贝利亚竭力表示自己对斯大林没有好感，当斯大林恢复知觉时，他则每次都向他表达热爱和忠诚。”俄《共青团真理报》在进行调查后也认为，斯大林是被贝利亚毒死的。
斯大林之死和贝利亚等人有密切关系，但是前苏联和俄罗斯官方对此始终保持沉默，斯大林之死至今还是个谜。