Op 11 december 2003 overleed Petersen in haar woning te Opwijk. Haar overlijden kwam voor buitensaandersbuitenstaanders onverwachts, want ze was begin die maand nog te gast in het [[TV1]]-programma ''Tv.gasten'', gepresenteerd door [[Friedl' Lesage]]. Collega's die met haar samenwerkten vertelden later dat ze het hadden zien aankomen<ref>{{Citeer web|url=http://www.standaard.be/cnt/dmf06032008_046|titel='Ann Petersen at zich dood'|bezochtdatum=2017-12-06|auteur=ivb|werk=De Standaard|taal=nl-BE|datum=6 maart 2008}}</ref>, omdat ze ondanks haar suikerziekte<ref name="nb13122003"/> zich niet aan haar dieet hield.
