El 20 de julio de 1973, Bruce Lee se dirige al apartamento de la actriz china Betty Ting Pei para cumplir una cita con el productor Raymond Chow. El objetivo era hablar de la continuación de la película Game of death. Estando en el apartamento de su amiga y actriz Betty Ting Pei, alrededor de las 14 horas de ese día, Lee sintió un profundo y agobiante dolor de cabeza que le hizo tumbarse en la cama. Betty, según su versión que es considerada oficial, le proporcionó un analgésico que le sumió en una profunda inconsciencia de la cual ya no volvería, entrando en estado de coma. Fue llevado a un hospital, en el que ingresó sin vida.
Actualmente todavía se especula sobre las causas de su muerte, ya que nadie sabe aún por qué fue. Lo más probable es que pudo haber muerto por una complicación derivada de un ataque de epilepsia, efecto que sólo después de 20 años de su muerte la medicina parece haber descubierto.
Filkins, un médico de gran prestigio afirmaba que la explicación oficial en torno a la causa de la muerte de Lee es errónea, puesto que en las reacciones alérgicas a los fármacos se suelen presentar indicios como hinchazón irregular en el cuello o insuficiencia respiratoria. En vez de eso, Filkins piensa que Lee murió a causa de un síndrome de muerte súbita inesperada, derivada de la epilepsia Sudep, síndrome que no se identificó hasta 1995.
Lee tenía casi 33 años y los médicos aseguraron que su cuerpo no representaba más de 18-20 años biológicos. Recientemente se ha dicho como otra causa atribuible, que su deceso se debió a un aneurisma que le provocó el dolor de cabeza y finalmente lo llevó a la muerte. Su muerte sorprendió al público de Hong Kong y en un principio se atribuyó como falsa la información. Se ha sabido que antes de su muerte Lee había sufrido unos extraños desmayos anteriores de los que se había recuperado. La autopsia de Lee demostró que su cerebro se había inflamado masivamente comprimiéndose dentro de la caja craneal.
20,000 personas se congregaron ante la fachada del establecimiento de Pompas Fúnebres de Kowloon donde estaba su ataúd de bronce, abierto por la parte superior, que había costado 40,000 dólares. El funeral que siguió fue apoteósico en Hong Kong; la multitud de admiradores fue tan impresionante que el ambiente donde estaba el ataúd de Lee era sofocante. En el traslado de la caja fúnebre de Hong Kong a Seattle, donde al fin fue sepultado, tuvo que cambiarse la caja fúnebre, ya que con la humedad o condensación, el forro blanco con que estaba envuelta la caja se tiñó de azul, debido al traje de Bruce.
Fue enterrado en Lake View en Capitol Hill, Seattle, EE. UU. Tuvo con su esposa Linda Emery, ahora conocida como Linda Lee Cadwell, dos hijos: Shannon Lee y Brandon Lee. Este último falleció en pleno comienzo de su carrera artística durante un accidente en la filmación de la película The Crow (El Cuervo).
Según algunos fans de Bruce Lee que lo investigaron aparte, ellos afirman que Bruce Lee no falleció por accidente, sino que lo mataron. En sus últimos momentos de la vida, el estaba protagonizando un filme de una película que se iba estrenar, pero aconteció que salió una persona de la multitud y le pego en la cabeza supuestamente por accidente, de tal manera que Bruce Lee casi perdió la conciencia. Al instante esa persona que lo hizo, la despidieron y de eso se habían olvidado pronto. Mas se acordaron recién después su muerte. Los fans de Bruce Lee que son grandes maestros de artes marciales afirman que Bruce Lee había recibido un golpe asesino de la técnica antigua que se llama Dim Mak. Es un arte marcial japonés antiguo muy peligroso, que fue usado solo por asesinos profesionales de Japón llamados Shinobi. Se trata de hacer golpes desprevistos en la cabeza de un ser humano que al principio parecen no hacer efecto, pero al final es una muerte segura a largo plazo.
Los investigadores privados también descubrieron que la Triada de Hong-Kong estaba demasiado molesta con que Bruce Lee mostraba públicamente los secretos de Kung-Fu. Supuestamente ellos contrataron al asesino para acabar con Bruce Lee.
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