在出演影视剧外，刘丹也接了一些商业演出。2000年1月30日早上6点刘丹从广州出发去深圳参加一场演出，与她同行的有一个男同伴，还有一个名叫柳青的珠海个体摄影师，他们所开的车就是由柳青从朋友处借来，这辆车的车牌号为桂K61260，他们去广州，走了广深高速，柳青开车，刘丹的男同伴坐在副驾驶上，连续奔波数日过于疲惫的刘丹在后排睡觉休息，没有系安全带。那时他们根本不会想到不久之后死神会来临。

就在他们的汽车行驶过程中，他们的前面出现了一个状似黑色音箱的路面障碍物，柳青一个急打方向盘就撞在了路边的护栏板上，因为有安全带和其它保护措施，柳青和刘丹的男同伴并无大碍，可是在后排睡觉的刘丹被甩出了窗外。

看到刘丹在地上满身是血，不省人事，柳青和男同伴吓坏了，他们连忙报警，并将刘丹送到医院抢救。后来据在事故现场的交警回忆，当时车辆损坏严重，现场除了一瘫血迹，有口红、粉盒等化妆品和衣物，还有大量的古装剧照。因为这些古装剧照大部分是“香妃”，当时的交警还以为出事的姑娘是《还珠格格》迷，要不然怎么会保存这些“香妃”照片。

据抢救刘丹的医院的一位护士回忆，“当日我值夜班，天刚蒙蒙亮，一辆汽车急驶到门口，就见车上下来一位男子，抱着一位头部受伤的青年女子。他一进门，便哭着说：‘你像香妃一样，飞走了。’当时，我还想，这人怪怪的，怎么说这话。”另一位护士则说：“《还珠格格》大家都看过，当时，谁也不知道，这名正在抢救的重伤员就是《还珠格格》中的‘香妃’。我还说了一句：‘那么漂亮的姑娘死了，挺可惜的。’”

可是刘丹受伤太严重，没有抢救过来，去世了，年仅25岁。

一代佳人，香消玉损。

在刘丹的葬礼上，张铁林、章子怡、娟子、朱宏嘉等都到现场寄托哀思，作为刘丹好朋友的朱宏嘉更是哭到不能自已。当时远在台湾、香港和内地其它城市的《还珠格格》演职员，琼瑶、林心如、赵薇、李明启等纷纷送来花圈和挽联。

让大众没有想到的是不久之后刘丹的父亲刘志国因公殉职，让人叹息不已，刘志国去世后和女儿刘丹合葬在了一起。

让人很感动的是刘丹去世后，他的好友朱宏嘉每年都为刘丹扫墓，至今已坚持二十年。这也使很多人怀疑朱宏嘉和刘丹有一段情，但是因为朱宏嘉没有做出回应，当时很多人还骂他没有责任心。多年后，对于为什么不回应传闻，朱宏嘉接受了一次媒体采访，他说：“不愿说是不想打扰她的芳魂，很长一段时间里，我都不能提起她，会勾起很多回忆。但为其扫墓不假，并不想标榜自己有多好，只是作为多年好友的一份心意。”并且表示自己和刘丹是非常好的朋友，“我也结婚了，我有孩子了。”他说他并不是像网上有些文章里所写的那样为了刘丹单身十几年。