Wilson a pennsylvaniai Pocono Racewayen megtartott versenyen szenvedett rendkívül balszerencsés balesetet. Sage Karam az autójával a falnak csapódott, kocsijának orra letört, és a mögötte haladó Wilson fejének csapódott.
A brit azonnal elvesztette az eszméletét, és soha többé nem nyerte vissza. Helikopterrel szállították kórházba, ahol egy nappal később belehalt súlyos fejsérülésébe.
A 2003-ban 16 F1-es futamon induló versenyző testvére, Stefan Wilson a Twitteren árulta el, Justin szervdonor volt, és halála napján hat ember életét mentette meg.
„Justin Wilson ma hat életet mentett. Egyre magasabbra teszi a lécet… Foglaljátok továbbra is imáitokba Juliát és a lányokat” – írta a közösségi oldalra Stefan Wilson, aki az „én hősöm Justin Wilson” hashtaget használta üzenetéhez.