يناير 1968، بدأ عبد الناصر حرب الاستنزاف لاستعادة الأراضي التي احتلتها إسرائيل، أمر بشن هجمات ضد مواقع إسرائيلية شرق قناة السويس ثم حاصر القناة.وفي مارس عرض ناصر مساعدة حركة فتح بالأسلحة والأموال بعد أدائهم ضد القوات الإسرائيلية في معركة الكرامة في ذلك الشهر. كما نصح عرفات بالسلام مع إسرائيل وإقامة دولة فلسطينية تضم الضفة الغربية وقطاع غزة.
ردت إسرائيل على القصف المصري، عن طريق القصف المدفعي والغارات الجوية. وأدى ذلك إلى نزوح المدنيين من المدن المصرية على طول الضفة الغربية لقناة السويس، أوقف ناصر جميع الأنشطة العسكرية وبدأ برنامجا لبناء شبكة من الدفاعات الداخلية، متلقيا الدعم المالي من مختلف الدول العربية.
1970، قبل ناصر مبادرة روجرز التي ترعاها الولايات المتحدة، والتي دعت إلى وضع حد للأعمال العسكرية والانسحاب الإسرائيلي من الأراضي المصرية، ولكن تم رفض ذلك من قبل إسرائيل ومنظمة التحرير الفلسطينية، ومعظم الدول العربية باستثناء الأردن،و أحبط ناصر أي تحرك نحو المفاوضات المباشرة مع إسرائيل معتبرا أن أي محادثات سلام مباشرة مع إسرائيل هي بمثابة الاستسلام.
وفي الوقت نفسه، بدأت التوترات بين منظمة التحرير الفلسطينية والحكومة في الأردن تتزايد، وأطلقت حملة عسكرية للقضاء على قوات منظمة التحرير الفلسطينية. دفعت المخاوف من حدوث حرب إقليمية ناصر لعقد القمة العربية الطارئة في 27 سبتمبر، للدعوة لوقف إطلاق النار.
بعد انتهاء القمة يوم 28 سبتمبر 1970، عانى ناصر من نوبة قلبية. ونقل على الفور إلى منزله، حيث فحصه الأطباء. توفي ناصر بعد عدة ساعات، السادسة مساء. كان هيكل، السادات، وزوجة عبد الناصر تحية في فراش الموت وفقا لطبيبه، الصاوي حبيبي، كان السبب المرجح لوفاة عبد الناصر هو تصلب الشرايين، والدوالي، والمضاعفات من مرض السكري منذ فترة طويلة. وكان ناصر يدخن بكثرة، هذا بالإضافة إلى تاريخ عائلته في أمراض القلب التي تسببت في وفاة اثنين من أشقائه في الخمسينات .
بعد الإعلان عن وفاة عبد الناصر، عمت حالة من الصدمة في مصر والوطن العربي، حضر جنازة عبد الناصر في القاهرة من خمسة إلى سبعة ملايين مشيع، حضر جميع رؤساء الدول العربية، باستثناء العاهل السعودي الملك فيصل. بكى الملك حسين ورئيس منظمة التحرير الفلسطينية ياسر عرفات علنا، وأغمي على معمر القذافي مرتين ،وحضر رئيس الوزراء السوفيتي أليكسي كوسيغين ورئيس الوزراء الفرنسي جاك شابان دلماس.
بعد أن بدأ الموكب بالتحرك، أخذ المشيعون يهتفون: "لا إله إلا الله، ناصر هو حبيب الله ... كلنا ناصر". حاولت الشرطة دون جدوى تهدئة الحشود، ونتيجة لذلك، تم إجلاء معظم الشخصيات الأجنبية. وكان المقصد النهائي للموكب هو مسجد النصر، الذي تم تغيير اسمه فيما بعد ليصبح مسجد عبد الناصر.
بسبب حبه الشديد لشعبه وعروبته، "بكى الرجال والنساء، والأطفال، وصرخوا في الشوارع" بعد سماع وفاته، وكان رد الفعل العربي عامة هو الحداد ، وتدفق الآلاف من الناس في شوارع المدن الرئيسية في جميع أنحاء الوطن العربي.باكين ناصر في مشهد مهيب لا ولن يتكرر ابدا علي مر التاريخ، وفي القدس، سار ما يقرب من 75،الف عربي وهم يهتفون "ناصر لن يموت أبدا". وقال شريف حتاتة، العضو في جامعة ولاية أريزونا في عهد جمال عبد الناصرأعظم إنجاز لعبد الناصر كان جنازته. إن العالم لن يرى مرة أخرى خمسة ملايين من الناس يبكون .
واختلفت الروايات حول سبب الوفاة ، إلا أن أكثر ما اثار الجدل هو تصريح القيادي الفلسطيني عاطف أبو بكر المنشق عن تنظيم فتح المجلس الثوري جماعة صبري البنا، عندما صرح لقناة العربية ببرنامج الذاكرة السياسية مع الصحفي طاهر بركة أن الرئيس عبد الناصر تعرض للتسميم خلال زيارته الخرطوم يوم 2 يناير 1970 وأن صبري البنا مع جعفر النميري كانا وراء تسميم عبد الناصر.
وقد عُرض في البرنامج صورة لمجموعة من ضباط الموساد منهم مايك هراري متنكرين بوصفهم صحفيين، في مؤتمر قمة اللاءات الثلاثة الذي عُقد في الخرطوم .
رثا الكثير من الشعراء والمفكرين العرب جمال عبد الناصر بعد وفاته، ومن هؤلاء: نزار قباني الذي قال:
قــــــتلنــــــــاك.. يا جــــــبــــــلَ الــــكبــــــريـــــــــاء وآخـــــرَ قــنديلِ زيت يـــــــضــــــــيءُ لــــــنـــــــــا، في لــــــيـــــــالي الـــــشتــــــاء
كما رثا الشيخ الشعراوي ناصربقوله: «قد مات جمال وليس بعجيب أن يموت، فالناس كلهم يموتون، لكن العجيب وهو ميت أن يعيش معنا - وقليل من الأحياء يعيشون وخير الموت ألا يغيب المفقود وشر الحياة الموت في مقبرة الوجود، وليس بالأربعين ينتهى الحداد على الثائر المثير. وقد كان البطل الماثل فلتة زعامة وأمة قيادة وفوق الأسطورة للريادة لأن الأسطورة خيال متوهم وما فوق الأسطورة واقع مجسم، وللزعامات في دنيا الناس تجليات فليس الزعيم الذى يعمل لك بنفسه طوال عمره إلى نهاية أجله، لكن الزعيم الذى يعلمك أن تعمل بنفسك لنفسك طوال عمرك إلى نهاية أجلك، وعلى مقدار تسلسل الخير فيه يكون خلود عمره...».
جعل ناصر مصر مستقلة تماما عن النفوذ البريطاني، وأصبحت البلاد قوة عظمى في العالم النامي تحت قيادته. وبذل حهدا لإقامة العدالة الاجتماعية، وخلال رئاسته، تمتع المواطنون العاديون بمزايا غير مسبوقة في السكن والتعليم وفرص العمل والخدمات الصحية والتغذية، فضلا عن العديد من أشكال الرعاية الاجتماعية، في حين تراجع نفوذ الإقطاعية وبحلول نهاية رئاسته تحسنت ظروف العمل والعمال بشكل كبير.