大多数肺癌患者的死亡都是由肺衰竭直接引起的。也有晚期多器官转移患者，导致多器官功能障碍和死亡。患者通常在死前呼吸困难、低氧血症、心率和呼吸代偿性加速，然后血压下降，进而导致死亡。如果患者有肿瘤脑转移，可能会出现头痛、恶心和喷射呕吐等颅内高压症状。如果脑疝进一步发生，患者会昏迷并死亡。