Eva Perón enfermó de cáncer de cuello uterino, en enero de 1950 había sido operada de apendicitis y los médicos Oscar Ivanisevich y Abel Canónico han relatado que los primeros síntomas podrían haber aparecido en ese entonces.
Según relató Raúl Salinas, un funcionario de la comuna porteña desde 1946 Evita sufría desmayos y quebrantos, pero se resistía a parar. Según Page, en agosto de 1949 Eva le había confesado a un coronel de apellido Clark, agregado militar norteamericano, que en el último año había perdido diez kilos. La enfermedad de Evita trascendió y las embajadas extranjeras (España y Alemania, por ejemplo) ofrecieron sus mejores médicos para que la trataran.
Aunque fue sometida a un tratamiento de radioterapia de 1000 voltios con la supervisión del doctor Joaquín Carrascosa en su propia residencia de la calle Agüero, a los tres meses hubo una recidiva.
El 15 de octubre de 1951 publicó su libro La razón de mi vida, sobre el que venía trabajando desde hacía tres años y que fue escrito con la ayuda del periodista español Manuel Penella y el escritor argentino Raúl Mendé, entre otros.
Más tarde se publicaría Mi mensaje último libro de la por entonces Primera Dama de la Argentina, María Eva Duarte de Perón.
Debido a que padecía un ya muy avanzado cáncer de útero, Evita tuvo que dictarlo. El libro fue terminado unos días antes de su fallecimiento y leído un fragmento durante un acto en Plaza de Mayo, dos meses y medio después de su muerte.
El 6 de noviembre de 1951 fue intervenida quirúrgicamente por el famoso médico oncólogo estadounidense George Pack en el Hospital Policlínico «Presidente Perón» de Avellaneda (actual Hospital Interzonal General de Agudos «Presidente Perón»), construido por la propia Fundación Eva Perón.
El 4 de junio de 1952 Perón asume por segunda vez la Presidencia de la Nación. Evita lo acompaña a la asunción, viaja en un auto descapotable desde el Congreso a la Casa de Gobierno, debido a su delicado estado de salud se realizó un dispositivo en el auto donde Evita hizo el trayecto atada al dispositivo , esta sería su última aparición en público.
Evita votando en el hospital en 1951. Fue la primera vez que las mujeres votaron en las elecciones nacionales en Argentina. A tal efecto Evita recibió la Libreta Cívica N.º 00.000.001.
Evita murió a la edad de 33 años, el 26 de julio de 1952. El certificado de fallecimiento indica que falleció a las 20:25.
A las 21:36, el locutor J. Furnot leyó por la cadena de radiodifusión:
Cumple la Subsecretaría de Informaciones de la Presidencia de la Nación el penosísimo deber de informar al pueblo de la República que a las 20.25 horas ha fallecido la Señora Eva Perón, Jefa Espiritual de la Nación. Los restos de la Señora Eva Perón serán conducidos mañana, en horas de la mañana, al Ministerio de Trabajo y Previsión, donde se instalará la capilla ardiente...
Apenas falleció, las manos eminentes del doctor Pedro Ara procedieron a embalsamarla,el gobierno contrató a Edward Cronjagar, camarógrafo de la 20th Century Fox, que había filmado los funerales del mariscal Foch para cubrir el funeral de Evita y de ese material resultó el documental Y la Argentina detuvo su corazón.
Luego de su muerte la CGT declaró tres días de paro y la proclamó “Mártir del trabajo” solicitando al gobierno nacional que decrete los máximos honores, y se declaró duelo por 30 días, a la vez que dispuso un paro de actividades que no afectaría los servicios indispensables durante 48 horas en todo el país.
También a pedido de la central obrera la Capilla ardiente se instalaría en la actual Legislatura porteña, pero inmediatamente, el pueblo comenzó a concentrarse en los alrededores al mismo tiempo que llegaban las primeras flores.
Velorio y duelo nacional
El 27 de julio el cuerpo de Evita fue trasladado en un coche del servicio fúnebre hasta el Ministerio de Trabajo y Previsión, donde se había montado la capilla ardiente. El velatorio se prolongó nueve días más, con colas de hasta 35 cuadras, aún bajo la lluvia y el intenso frío, formadas por personas de diferentes orígenes y clases sociales que deseaban tributar su último adiós a la dirigente.
En menos de 24 horas hubo 18.000 coronas florales su cuerpo fue velado en la Secretaría de Trabajo y Previsión hasta el 9 de agosto que fue llevado al Congreso de la Nación para recibir honores oficiales el féretro llegó a la planta principal del Congreso donde fue colocado en el centro del Hall de Honor.
Ante los grandes ventanales que dan a la avenida Diagonal Sur colgaba una enorme bandera nacional cruzada con un crespón y a los costados ardían grandes cirios en dos candelabros y, más retiradas, de un lado la Bandera Argentina, y en el otro, la Peronista con moños de luto en el extremo superior de ambas astas.
La gran araña central y las luminarias de las paredes fueron cubiertas con crespones. Desde la rotonda superior pendía un círculo de enseñas nacionales. Durante los trece días del velatorio el Presidente Perón llegaba a primera hora de la mañana y permanecía hasta cerca de la medianoche.
Tal fue la demanda de flores que hacia la tarde del lunes 28 de julio de 1952 las florerías de la Capital Federal y alrededores acabaron su provisión y al día siguiente, en varios aviones, se trajeron de Chile grandes cantidades; pero al promediar la tarde del mismo martes también esas se agotaron.
La congoja cubrió el territorio nacional y en casi todas las instituciones en los poblados y ciudades adhirieron al duelo, y de inmediato en los espacios públicos se multiplicaron millares de altares a su memoria.
El sepelio de Evita y los honores brindados duraron mas de 15 días , pasaron mas de 2.000.000 de personas ante su féretro en el Congreso hubo actos multitudinarios en conmemoración
Su cuerpo fue expuesto en la capilla ardiente instalada en el Congreso Nacional, por donde desfilaron más de 2.000.000 millones de personas para manifestar su pesar.Sobre las aceras, centenares de miles de personas arrojaban flores a su paso, lloraban y agitaban sus pañuelos, incluso muchas de ellas sufrieron desmayos y crisis nerviosas y debieron ser asistidas.
Un gesto inédito fueron, por ejemplo, las marchas o procesiones con antorchas en las principales ciudades y capitales de provincia. En la Ciudad de Buenos Aires a las 20.25 del martes 29 de julio de 1952 –exactamente al cumplirse las primeras 72 horas de la muerte de Evita- en la Plaza Miserere, al pie de un gran retrato, se le rindió un homenaje apagándose las 5.000 antorchas que allí se habían congregado. Actos similares hubo en la Plaza de Mayo, Constitución, Retiro, Flores, Parque de los Patricios, Montes de Oca al 800, Nueva Pompeya, Luis María Campos y Echeverría, plaza Colombia y en el actual barrio Presidente Perón.
La procesión fue seguida por más de dos millones de personas y su paso por las calles recibió una lluvia de claveles, orquídeas, crisantemos, alhelíes y rosas arrojados desde los balcones cercanos. Desde los balcones llovían flores, millones de flores, claveles, orquídeas del Amazonas, alhelíes de los Andes, alverjillas del lago Nahuel Huapi y hasta crisantemos enviados por el emperador del Japón en aviones especiales.
El médico oncólogo estadounidense George Pack que realizo la última operación ocos meses después de fallecer Evita, le escribiría:
Sabrás que aún lamento la pérdida de mi paciente. Creo no haber hecho nunca una operación más completa; era bastante optimista y tenía grandes esperanzas de que ella sobreviviera para realizar la gran tarea a la que se había consagrado. No conozco a nadie que en tan poco tiempo haya hecho tanto por su país; esto es lo que me duele realmente, por lo mucho que habría significado para ella haber tenido una oportunidad de continuarla indefinidamente. Creo que, históricamente, estará a la par de Juana de Arco. George Pack
El cuerpo momificado de Evita, contemplado por el Dr. español Pedro Ara, quien realizó el embalsamamiento.