A autópsia realizada pelo Gabinete do Médico Legista de Greenville apontou que a morte foi provocada pelos efeitos tóxicos de uma combinação de fentanil, 4‑ANPP (precursor do fentanil), alprazolam (Xanax), metocarbamol e quetiapina, e classificou o óbito como acidental.
Equipes de emergência foram acionadas para a residência onde Panettiere estava hospedada na tarde de 16 de agosto. Apesar das tentativas de reanimação e de medidas avançadas de suporte cardíaco, a atriz foi declarada morta no local, sem que a autópsia encontrasse sinais de trauma que pudessem ter contribuído para o falecimento.
A causa da morte foi confirmada oficialmente na terça‑feira, 22 de agosto, pelo Gabinete do Médico Legista do Condado de Greenville, reforçando que a combinação de substâncias encontradas no organismo da atriz foi a responsável pelo óbito.
Hayden Panettiere deixa sua filha de 11 anos, Kaya Evdokia Klitschko, fruto do relacionamento com o ex‑lutador ucraniano Wladimir Klitschko. A atriz, conhecida por papéis em filmes como "Sonhos no Gelo" (2005), "As Apimentadas: Tudo ou Nada" (2006) e "Eu Te Amo, Beth Cooper" (2009), também ganhou destaque internacional pela série de TV "Heroes".
A morte de Panettiere reacende o debate sobre o uso de opioides e substâncias controladas nos Estados Unidos, especialmente em relação ao fentanil, que tem sido associado a um número crescente de overdoses fatais no país.