Из Шербура они сразу же направились в Париж, где Малера осмотрел доктор Андре Шантемесс, бактериолог из Пастеровского института, который направил его в санаторий доктора Дюпре на улице Дюпон. Незамедлительно была назначена сывороточная терапия, которая, однако, не принесла положительных результатов. Приступы озноба сопровождались нарушениями кровообращения, вследствие чего пациенту приходилось делать инъекции камфары. Часы, когда у больного вновь пробуждалась надежда, становились все более редкими. Эти часы сменялись подавленностью отчаяния и депрессивными состояниями, когда он плакал и отдавал распоряжения относительно собственных похорон. Венские газеты сообщили о прибытии Малера в Париж, «Нойе Фрайе Прессе» ежедневно публиковала подробные бюллетени о состоянии его здоровья, а «Иллюстриртес Винер Экстра-блатт» в номере от 28 апреля 1911 года даже поместил на первой странице фотографию, на которой был изображен Малер в парижском санатории. К этому времени в Париж приехала сестра Малера Юсти и Бруно Вальтер также посчитал себя обязанным находиться у постели больного друга.
В мае, после незначительно улучшения, состояние больного начало быстро ухудшаться, и из Триеста был спешно вызван телеграммой профессор Франц Хвостек. Но и он не смог сообщить Альме ничего утешительного и подтвердил вывод коллег о том, что ее муж обречен. Однако профессор несколько успокоил пациента, сказав, что сможет излечить его в Вене и что переезд будет происходить под его личным наблюдением. Вновь у Малера зародилась слабая надежда. Поездка в Вену по железной дороге прошла весьма тревожно — несколько раз пульс больного становился очень слабым, и сопровождающие всерьез опасались, что он умрет здесь же в поезде. Последним земным прибежищем Малера стала специально приготовленная для него палата венского санатория Лёв. Альма писала: «Передо мною лежала обтянутая кожей голова с лихорадочными пятнами на лице и несчастное изможденное тело». Прогрессирующее ослабление сердечной деятельности во все большей степени затрудняло дыхание больного и приходилось прибегать к кислородным подушкам. Начался отек ног, бороться с которым пытались применением радиевых подушек. В печати начиная с 12 мая 1911 года, дня прибытия в Вену, ежедневно публиковались медицинские бюллетени, из которых можно узнать, что состояние Малера быстро и резко ухудшалось. Сознание его затуманилось, начался бред, в котором он выкрикивал имя Моцарта и делал руками дирижерские движения. Наконец, после инъекции морфия, началась агония. В очень ветреную ночь 18 мая 1911 года, вскоре после полуночи, страдания Малера закончились. Как он и опасался, от его Десятой симфонии остался лишь неоконченный фрагмент. Позднее Альма с чистой совестью могла написать: «Его искрения борьба за вечные ценности, его смерть, его лицо, становившееся после смерти все прекраснее — я никогда не смогу этого забыть… По крайней мере, в сердце останутся и будут вызывать чувство вины, те моменты, в которых не вполне и не всегда присутствовала любовь». Имеются свидетельства, согласно которым в первые часы и дни после смерти Малера Альма не проявляла явных признаков страдания и горя по этому поводу. Дело здесь, по-видимому в том, что три месяца отчаянной борьбы за его спасение слишком истощили ее силы врачи даже запретили ей присутствовать на траурных церемониях, и ее вахту в почетном карауле у гроба нес ее отчим, скульптор Карл Молль, который выполнил посмертную маску Малера. Согласно последней воле Малера, после смерти его сердце было проколото и на его похоронах не было музыки и речей. Он был похоронен рядом со своей обожаемой дочерью Путци на Гринцингском кладбище. На могильном камне высечено лишь его имя, ибо при жизни Малер говорил: «Тот, кто будет меня искать, знает, кем я был, а другим незачем это знать».
