Причиной смерти Доренко, согласно заключению медиков, стал разрыв аневризмы грудной аорты.
Журналист скончался 9 мая в центре Москвы после ДТП, в которое он попал, управляя мотоциклом. Изначально его собирались похоронить 12 мая, однако позже прощание отложили по заявлению дочерей Доренко от первого брака, полагающих, что он мог быть отравлен.