El 28 de enero de 1889, el emperador ordena llamar a su hijo a su presencia. Una larga entrevista tiene lugar entre padre e hijo, entrevista que debió ser un auténtico altercado. Sólo se sabe de ella por palabras pronunciadas posteriormente por el propio emperador que prohibió terminantemente a Rodolfo que volviese a ver a la joven Vetsera.
No debió ser éste el único tema de discusión y motivo de fricción. Se ha dicho que Rodolfo había concebido el proyecto de hacerse elegir rey de Hungría y los principales nobles húngaros estaban de acuerdo con este proyecto. Se ha hablado de un verdadero complot. La escena entre padre e hijo debió alcanzar cotas de violencia, pues tras ella, el ayudante de campo del emperador encontró a éste «desmayado».
Los historiadores en general afirman que después de esta entrevista, Rodolfo decidió suicidarse, idea que al parecer ya había anunciado en oca-siones anteriores. Rodolfo había expresado a su prima, la condesa Larish: «Si me ocurriera algo, vendrá un hombre a reclamarte esta arqueta. Se la entregarás. La consigna será rivo».
Después de la muerte de Rodolfo, la Condesa entregaría la misteriosa arqueta llena de documentos al Archiduque Juan de Toscana, que fue la persona que se la reclamó.
Rodolfo escribe una serie de cartas de despedida, que algunos han considerado son falsificadas. Una a su madre la emperatriz, a la que dice: «Sé muy bien que no era digno de ser vuestro hijo». A su esposa Estefanía, le escribe otra en la que dice: «Ya estás libre de mi presencia y de la calamidad que yo soy». Y a Valeria, su hermana menor, le dice una frase que se ha considerado misteriosa y críptica: «Muero a pesar mío».
El 18 de enero anterior, María Vetsera había redactado su testamento y habiéndosele hecho unas fotografías, advirtió: «Serán las últimas».
El 27 de enero de 1889, el príncipe de Reuss, embajador de Alemania en Viena, dio una fiesta en honor del aniversario de Guillermo II. La Corte entera asistió y con ella Rodolfo, que conversó, según los testigos, animadamente con todo el mundo, bailando con diversas damas, pareciendo feliz y contento, no como una persona que ha decidido acabar con su vida. Nada parece anunciar sus pretendidos y supuestos propósitos suicidas.
El 29 de enero, la familia imperial tiene una cena en el Hofburg para celebrar la marcha del emperador y, su esposa a Hungría en visita oficial. Rodolfo se excusa de ir a la cena, pretextando sentirse acatarrado y marcha al Castillo de Mayerling.
El miércoles 30 de enero, a las 11 de la mañana, el conde Hoyos anuncia al barón Nepcsa, primer chambelán de la Corte, que comunique a la emperatriz que desea ser recibido por ella. Esta, que está dando su lección de griego, le recibe. El conde Hoyos le anuncia la muerte del príncipe.
La prensa internacional dio casi enseguida la noticia que estremeció a toda Europa. «El archiduque Rodolfo, heredero del Imperio austriaco, ha muerto a los 31 años de edad en el pa-bellón de caza de Mayerling».
El Boletín Oficial da la versión de que la causa de la muerte ha sido una apoplejía, pero se habla ya de un accidente de caza, de un atentado, de una caída de caballo, de un duelo en el que un marido celoso habría dado muerte al Kronprinz.
El jueves 6 de febrero de 1889 el corresponsal de «Le Figaro» en Viena escribía: "Decididamente, en Hofburg no quieren decir la verdad. Han tenido que renunciar a la versión de la muerte natural por apoplejía, cosa que nadie creyó nunca y se aferran a la versión del suicidio. Prefieren que se diga que el Kronprinz ha matado a la baronesa Vetsera antes de morir por su propia mano, que confesar que él mismo fue asesinado".
La segunda versión oficiosa enviada por el Gobierno austriaco y la Casa Imperial decía textualmente: «El archiduque Rodolfo tenía hacia un año una "liaison" con la baronesa Vetsera, joven de gran belleza muy conocida en Viena».
Esta "liaison" era sólo conocida en un circulo de íntimos y notada a causa de la coincidencia de las ausencias de la baronesa y los viajes del príncipe en ciertas épocas. Se encontraron de incógnito en el extranjero en varias ocasiones en diversos lugares, especialmente en Londres.
El archiduque se había enamorado de esta joven. Además, habiendo perdido la esperanza a causa de la salud de la princesa Estefanía de tener un día un heredero, había manifestado a su padre y a algunas personas allegadas, su proyecto de divorcio con la princesa.
El emperador se negó rotundamente a este proyecto. El príncipe se dirigió al Papa. No se puede decir si el príncipe había comunicado a la joven baronesa la solución del divorcio y puede que un porvenir elevado para ella. Oficialmente se sabe el empleo del tiempo por el príncipe hasta que partió para la cacería en Mayerling.
«El lunes por la mañana, a las 11, el oficial de la División, notó que el príncipe tenía ante sí muchos papeles para firmar y con un gesto de impaciencia o cansancio rechazó por un momento los papeles diciendo: "Es demasiado". Sin embargo firmó todo. No se observó nada de particular en el desayuno. Se vistió de cazador y partió para Mayerling.
Allí se reunió con el conde Hoyos y el duque de Coburg. La baronesa Vetsera llegó por la tarde. Al día siguiente, el cochero Bratfisch condujo al príncipe a Breitenfurt, lugar situado en el bosque donde esperaba la baronesa Vetsera. Después de algunas horas de paseo, la pareja estaba bastante alejada de la vivienda. Se detuvieron en un restaurante.
Los caballos estaban cansados y para regresar a Mayerling debían seguir un camino escarpado a través del bosque.
Mientras el príncipe y la baronesa tomaban una ligera consumición, Bratfisch buscó dos caballos de refresco y así el coche atravesó el collado vecino llegando bastante tarde a Mayerling. Después cenaron con el conde de Hoyos.
El príncipe de Coburg había regresado a Viena. La cena fue alegre. Bratfisch, el cochero, les alegró con sus mejores canciones tirolesas. La pareja se retiró a la habitación del príncipe no oyéndose nada durante la noche. El criado Losheck, hacia las seis de la mañana oyó un ruido de voces y después un primer disparo seguido de un segundo disparo de revólver.
Asustado, no se atrevió a moverse. Por fin se decidió a buscar al conde Hoyos. Tuvieron que hundir la puerta que estaba cerrada por dentro. Dos cadáveres se encontraban sobre el lecho del príncipe. Algunas flores recubrían el cuerpo de la baronesa.
El príncipe se había suicidado después de dar muerte a la baronesa. El doctor Widerhofer, médico de la Corte, fue el primero en llegar a Mayerling avisado por telégrafo, para reconocer el cadáver de Rodolfo. Hay un indicio de que la baronesa no murió por su propia mano (se llegó a decir que se había envenenado con estricnina). Su herida estaba en la parte posterior del cráneo.
No se explica esta particularidad más que de dos formas: o el príncipe dijo a la baronesa: "Voy a matarme" y ésta asustada, queriendo pedir socorro y precipitándose a la puerta en busca de ayuda, habría recibido al llegar a la puerta la bala que el archiduque destinaba para sí, o bien en el último momento, después de haber decidido morir juntos, María Vetsera, asustada, trató de huir, y el príncipe Rodolfo la disparó por detrás»


«¿Se trata de una locura súbita? ¿Es un acto de desesperación preconcebida? Es cierto que el domingo hubo entre el emperador y el Kronprinz una escena violenta, en el curso de la cual el emperador Francisco José reprochó vivamente a su hijo su conducta ligera y le declaró que se opondría siempre al divorcio. El cuerpo de la baronesa fue conducido por tren especial a una pequeña localidad de Bohemia donde fue enterrada».