ในช่วงบั้นปลายพระชนม์ชีพ พระราชาธิบดีคาโรลและพระราชินีเอลิซาเบธได้พยายามปรับความสัมพันธ์กันโดยทรงเข้าพระทัยและให้อภัยซึ่งกันและกัน ทั้งสองพระองค์กลายเป็นมิตรที่ดีต่อกันในบั้นปลายพระชนม์ชีพ สมเด็จพระราชาธิบดีคาโรลเสด็จสวรรคตอย่างกะทันหันในวันที่ 10 ตุลาคม พ.ศ. 2457 (27 กันยายน พ.ศ. 2457 ตามปฏิทินฉบับเก่า) พระราชนัดดาได้สืบราชสมบัติต่อโดยมีพระนามว่า สมเด็จพระราชาธิบดีเฟอร์ดินานด์ที่ 1 แห่งโรมาเนีย พระนางเอลิซาเบธได้รับการสถาปนาขึ้นเป็น สมเด็จพระพันปีหลวง พระนางทรงปฏิบัติพระราชกรณียกิจทางการกุศลอย่างมากมายได้แก่ ทรงก่อตั้งองค์การสงเคราะห์คนตาบอดในพระราชินูปถัมภ์ของพระนางและทรงอุปถัมภ์ศิลปะ การดนตรีและวรรณคดีของโรมาเนีย

พระนางเอลิซาเบธสวรรคตในวันที่ 2 พฤศจิกายน พ.ศ. 2459 (2 มีนาคม พ.ศ. 2459 ตามปฏิทินฉบับเก่า) ที่ เคอเทีย เดอ อาร์เกส,กรุงบูคาเรสต์,ประเทศโรมาเนีย สิริพระชนมายุ 72 พรรษา ทรงสวรรคตก่อนที่ประเทศโรมาเนียจะประกาศสงครามกับเยอรมนีในสงครามโลกครั้งที่ 1 เพียงไม่กี่วัน