甘露寺蜜璃の直接的な死因は、鬼舞辻無惨の広範囲無差別攻撃による肉体の激しい損壊と、それに伴う多臓器不全・出血性ショック死です。彼女の戦闘記録を時系列で辿ると、前線で払った犠牲の大きさが浮き彫りになります。
無限城から市街地へと舞台を移した最終決戦において、蜜璃は新上弦の肆・鳴女の空間操作に翻弄された後、無惨との直接対決に突入しました。無惨の繰り出す触手や刃のような衝撃波は、柱であってもかすり傷一つで細胞を破壊される猛毒を含んでいます。蜜璃はその攻撃を正面から受け止め続け、まず左耳や頬を削ぎ落とされる重傷を負って戦線離脱を余儀なくされました。
しかし、彼女の真骨頂はここからの驚異的な献身にありました。常人の8倍もの筋肉密度を持つ特殊体質を極限まで奮い立たせ、傷口を顧みず再び無惨の前へ突入。逃走を図ろうとする無惨の肉体の一部（触手状の左腕）を、日輪刀ではなく素手の力づくで引きちぎるという凄まじい大立ち回りを演じます。この行動が無惨の体勢を崩し、炭治郎たちの決定打へと繋がりました。
代償として浴びせられた反撃により、胸部や腹部、四肢に致命的な裂傷を負いました。後述する伊黒の抱擁シーンでは羽織の下の惨状が直接描かれていませんが、腕の欠損や胴体への深手が重なり、もはや隠蜂（救護隊）の施療技術や愈史郎の応急処置をもってしても手遅れな状態まで生命力が枯渇していました。
