علت مرگ مهستی
مهستی تا حدود چهارسال بیماری خود را از اطلاع عموم مردم پنهان نگاه داشت؛ اگرچه تحت شیمیدرمانی خفیف قرار گرفته بود. پزشکان به او هشدار داده بودند که در صورت مداوا با دوز بالاتر که مورد نیاز شرایط اوست، امکان ایجاد مشکل در صدایش وجود خواهد داشت. با این وجود، در نوروز ۱۳۸۶ بعد از چندین روز اجرای برنامه در کنسرتی که بههمراه ستار و گلپا قرار بود در دبی انجام دهد بهعلت ظهور مجدد علائم بیماری و وخامت حال عمومی از اجرای کنسرت بازماند. وی به سرعت به لس آنجلس بازگشت و در برنامهای تلویزیونی با اجرای نادره سالارپور (برادرزادهٔ خود)، بههمراه دختر و نوههای خود و پزشک خانوادگی شرکت کرد و اعلام کرد که به بیماری سرطان مبتلا است و باید پرتودرمانی شود. به همین دلیل پس از انجام مداوا بههمراه دخترش به شمال کالیفرنیا رفت و در مجهزترین بیمارستان سانتا روزا که متعلق به همسر سحر بود بستری گردید
مرگ
مهستی پس از انتشار آلبوم موفق از خدا خواسته در حالی که مشغول تهیهٔ آلبوم دیگری با همکاری شادمهر عقیلی بود، پس از چهارسال بیماری سرطان رودهٔ بزرگ در سانتا روزا، کالیفرنیا در ساعت ۷:۵۲ صبح ۴ تیر ۱۳۸۶ در سن ۶۱ سالگی در حالت کما درگذشت.
پیکر مهستی پس از انتقال از شمال کالیفرنیا، در ساعت ۱۲:۳۰ روز جمعه، ۸ تیر ۱۳۸۶ در گورستان وستوود در لس آنجلس به خاک سپرده شد. هزاران نفر از جمله خوانندگان و بازیگران برجستهٔ ایرانی مقیم خارج از کشور و همچنین جمشید دلشاد، نخستین شهردار ایرانی در ایالت کالیفرنیا و بیژن پاکزاد از طراحان معروف ایرانی مقیم آمریکا در مراسم خاکسپاری مهستی شرکت کردند.