Sebelum meninggal dunia, kondisi kesehatan Yaseer Arafat sempat menurun pada 2004. Hingga Yaseer Arafat diumumkan meninggalkan dunia pada pukul 3:30 AM UTC pada 11 November 2004, dalam usia 75 tahun.
Tim dokter Prancis juga menyatakan bahwa Arafat mengalami kondisi pendarahan yang disebut disseminated intravascular coagulation, meskipun tidak dapat dipastikan gangguan tersebut juga menyebabkan kematiannya.