이은주는 2005년 2월 22일 자택에서 목을 매 숨을 거뒀다. 당시 드라마 ‘불새’와 영화 ‘주홍글씨’에 출연하며 종횡무진 활약했기 때문에 그의 죽음은 충격적으로 다가왔다. 특히, 25살이라는 꽃다운 나이에 안타까운 선택을 해 팬들의 마음을 더욱 아프게 했다.
장국영과 마찬가지로 이은주는 사망 전 우울증을 앓아왔던 것으로 전해졌다. 그럼에도 주변 사람들에게 다정다감했기 때문에 누구도 그의 죽음을 예상하지 못했다.
이은주는 유서에서 “영화가 너무 하고 싶었다. 사람으로 사는 것이 아니다. 누구도 원망하고 싶지 않다”라는 내용을 남기기도 했다.