L'artista va morir diumenge a la matinada per un càncer de coll de l'úter, a l'Hospital Universitari La Paz de Madrid, on estava acompanyada per la seva germana, la vedetNorma Duval. L'artista va recaure l'estiu passat de la malaltia -que la va obligar a passar pel quiròfan el 2007 i a sotmetre's a altres tractaments- quan va haver d'abandonar per consell mèdic la gira de l'espectacleBrujas, obra deSantiago Moncada.Mare de dues filles,Carla Duval va desenvolupar la seva carrera als escenaris i també tenia passió per la pintura.