ในปี ค.ศ. 1890 พระพลานามัยของพระองค์เริ่มแย่ลง พระองค์จึงเดินทางไปรักษาที่ซานฟรานซิสโกตามคำแนะนำของแพทย์ และเสด็จสวรรคตที่นั่นเมื่อวันที่ 20 มกราคม 1891 พระราชดำรัสสุดท้ายของพระองค์คือ "Aue, he kanaka au, eia i loko o ke kukonukonu o ka maʻi!," หรือ "ฉันเป็นคนที่ป่วยหนัก" คำคมที่มีชื่อเสียงของพระองค์ "บอกประชาชนของฉันว่าฉันพยายามแล้ว" เป็นคำที่คิดค้นขึ้นโดยยูจัน เบิร์นในงานเขียนเกี่ยวกับพระราชประวัติของพระเจ้าคาลาคาอัวของเขาเมื่อปี ค.ศ. 1952 The last king of Paradise[11] พระราชดำรัสของพระองค์ก่อนสิ้นพระชนม์ได้รับการบันทึกไว้ใน phonograph cylinder ซึ่งปัจจุบันเก็บรักษาไว้ในพิพิธภัณฑ์บิชอป[12]

พระบรมศพของพระองค์ได้ส่งกลับมาฮาวายโดยเรือของสหรัฐอเมริกา ด้วยเหตุที่พระองค์ไม่มีพระราชโอรสและพระราชธิดา ส่งผลให้ เจ้าฟ้าหญิงลีลีโอกาลานี พระขนิษฐาของพระองค์ได้ขึ้นครองราชย์ต่อจากพระองค์