Antes de grabar su último álbum en 2004, en otro examen, se descubrió una pequeña mancha en uno de sus pulmones, lo que indicaba que el cáncer se había difundido hacia estos. La artista volvió a someterse a quimioterapia. Grabó "Alma Ranchera" pero no hubo gira para promocionar este trabajo. Rocío Dúrcal luchó hasta el último momento. Murió el 25 de marzo de 2006 en su casa Madrid, pasando sus últimos días en compañía de su familia; su cuerpo fue trasladado al tanatorio de Tres Cantos en Madrid. Allí se congregaron multitud de artistas y admiradores de la cantante. Una de la más emotivas manifestaciones de cariño fue la del Mariachi Real de Jalisco, residente en España, que despidió a Dúrcal con la ranchera Las Golondrinas interpretada en el Parque Cementerio de La Paz, de la localidad madrileña de Tres Cantos. Al día siguiente de su fallecimiento, su cadáver fue incinerado por deseo de su familia, posteriormente parte de sus cenizas fueron distribuidas en México,España y EE. UU. (Miami) país donde Rocío Dúrcal fue muy querida y respetada.