През лятото на 1981 г. Людмила Живкова прекарала близо месец в Боровец заедно с баща си – Тодор Живков. На 20 юли Людмила тръгнала за София без предупреждение заедно с шофьора си – Кирил Зефиров, и телохранителя - Димитър Мурджев. В резиденция „Бояна“ те пристигнали към 15 часа и тя останала във вилата само с една камериерка.
В 18 часа камериерката повикала по телефона Мурджев и шофьора. Те веднага се отзовали и открили в банята безжизненото тяло на Людмила Живкова. Бърза помощ била незабавно повикана, но линейката закъсняла с 1 час заради спукана гума.
На другия ден медицинската комисия публикувала официалното си заключение. Те констатират, че Живкова е починала от мозъчен кръвоизлив.
Нейни познати споделят, че една случка я е променила коренно няколко години преди смъртта ѝ.
През 1973 г. Людмила Живкова пътувала към летището, за да изпрати баща си, заминаващ за Полша. На връщане тя катастрофирала. След катастрофата Живкова станала вегетарианка и се обърнала към източните учения. По нейна инициатива са стартирани проекти, свързани с честването на „1300 години България“, което не било одобрено от СССР.
Интересът ѝ към окултните науки, влечението към несоциалистически страни наред с това, че е гласена за наследничка на Тодор Живков правят Людмила изключително неудобна за мнозина както в България, така и в СССР. Смъртта ѝ е загадка, която във времената на комунистическа България, е било забранено да бъде разкривана.
След 1989 г. Тодор Живков започнал открито са изказва съмненията си за кончината на дъщеря си. Той допускал възможността, тя да е убита.
Руският писател – Аркадий Ваксберг, който лично познавал Живкова, отбелязва, че един от подписите върху медицинското заключение е на чичо ѝ – Атанас Малеев, който по това време се намирал на конгрес в Италия.
Любопитно е, че версиите на шофьора и телохранителя на Живкова също се разминават.
10 г. след смъртта на Людмила Димитър Муржев лансирал версията, че тя се е самоубила с приспивателни. Според него тя е изпила цяла опаковка „Дормопан“, която по-късно била подменена от медицинската сестра на Живкови – Ани Младенова, с друга опаковка, в която липсвали само 2 хапчета.
Шофьорът Кирил Зефиров имал съвсем различна версия. Той разказва, че след като оставили Людмила, двамата с Мурджев се върнали в резиденцията към 18 ч. и няколко минути след това чули вика на камериерката. Зефиров твърди, че Людмила била в безсъзнание, но била жива.
Обстоятелствата около смъртта на Людмила Живкова си остават неизяснени и до днес. Голяма част от обкръжението ѝ се обединяват около идеята, че е убита, но доказателства за тази версия не са представени.
