Pettigrew 10 Ağustos 2010'da kilitli hâldeki aracının arka koltuğunda ölü bulundu. Yapılan otopsi sonucunda sporcunun yüksek dozda [[difenhidramin]] içeren ilaç kullanarak intihar ettiği tespit edildi.<ref>{{citeWeb kaynağı web| url = http://www.autopsyfiles.org/reports/Other/pettigrew,%20antonio_report.pdf | title = ''Autopsy Files'' | format = PDF | date = | accessdate = 2012-04-11 | arşivurl = http://web.archive.org/web/20150301061714/http://www.autopsyfiles.org:80/reports/Other/pettigrew,%20antonio_report.pdf | arşivtarihi = 1 Mart 2015}}</ref><ref>{{citeWeb kaynağı web| author = A.J. Perez %BloggerTitle% | url = http://www.fanhouse.com/2010/10/13/autopsy-antonio-pettigrew-ex-olympian-committed-suicide/ | title = Autopsy: Antonio Pettigrew, Ex-Olympian, Committed Suicide | publisher = Fanhouse.com | date = 2010-10-13 | accessdate = 2012-04-11 | arşivengelli = evet}}</ref>