После того, как Альваро Обрегон сверг
Венустиано Каррансу, в 1920 году Вилья заключил соглашение с временным президентом Мексики
Адольфо Уэртой и отошёл от революционной борьбы. Он поселился на асиенде «Канутильо» (купленной для него правительством), где на выделенных им участках работали ветераны его армии
[16]. В 7 часов утра 20 июля 1923 года Вилья был расстрелян в своём автомобиле в городе
Идальго-дель-Парраль (штат
Чиуауа)
[17]. Вместе с ним погибли ещё четыре спутника: личный телохранитель Вильи генерал Мадрено, секретарь Тамайо, шофёр полковник Трильо и охранник Уэртадо.
Возглавлял банду убийц депутат законодательного собрания штата Дюранго — Хесус Салас Баррас, гордившийся убийством Вильи; в ней также были помещик Мелитон Лосойя (бывший владелец асиенды Вильи), полковник Феликс Лара (командующий федеральными войсками в регионе) и другие. Никто из 12 убийц так и не понёс наказания. Хотя это и не было полностью доказано, большинство историков сходятся во мнении, что убийство было организовано генералом и политиком
Плутарко Элиасом Кальесом вместе с его соратником Хоакином Амаро с согласия президента
Альваро Обрегона.
В 1926 году по обвинению в краже черепа Вильи был арестован его бывший подчинённый
Хольмдаль. Через полвека останки Панчо Вильи (за исключением черепа, судьба которого остается неизвестной) были перенесены в
Памятник Революции на
Пасео-де-ла-Реформа. Вдова Вильи эту торжественную церемонию проигнорировала.