В конце 1974 года Орлова в очередной раз угодила в больницу. Врачи обнаружили у нее рак поджелудочной железы, но от нее диагноз скрыли. Они сообщили эту скорбную новость только Александрову, а тот сказал жене, что у нее камни в почках. Но Орлова, судя по всему, догадывалась, что дни ее сочтены.

Врачи разрешили актрисе на пару дней вернуться домой, чтобы встретить Новый год вместе с мужем. В первых числах января Орлова снова вернулась в больницу. А спустя несколько дней ее состояние резко ухудшилось. Как утверждают очевидцы, Орлова уже догадывалась, что умирает, что жить ей осталось совсем немного. В эти дни к себе в палату она не допускала никого, кроме врачей и мужа. Александров приезжал к ней каждый день и находился в палате до позднего вечера, после чего уезжал ночевать в их квартиру на Бронной.

Орлова умерла 26 января 1975 года. Александров узнал эту скорбную весть дома, от врача, который позвонил ему по телефону. Похороны знаменитой актрисы состоялись 28 января (по роковому стечению обстоятельств в этот день покойной должно было исполниться 73 года). Все три дня, пока тело Орловой находилось в морге «кремлевки», над ним колдовали гримеры – по желанию близких, они должны были сделать так, чтобы усопшая и в гробу выглядела как молодая. Было привезено большое количество париков, из которых предстояло выбрать один – самый достойный. Похоронили Л. Орлову на Новодевичьем кладбище.

После смерти жены Г. Александров прожил еще восемь с половиной лет. Он пережил даже своего сына Дугласа, который в 50 лет умер от инфаркта (в сентябре 1978 года). После этого Александров оформил брак со вдовой сына Галиной Крыловой, чтобы оставить ей все свое наследство.

Вот как об этом вспоминает внук кинорежиссера Григорий Александров-младший: «Это решение повергло коллектив «Мосфильма» в негодование. Многие сочли поступок Григория Васильевича аморальным. Хотя никто не имел права осуждать ни моего деда, ни маму. Это сугубо личное дело касалось только нашей семьи. Впрочем, могу объяснить, почему дед решился на этот шаг. Он не привык жить один и просто не мог себе представить, что теперь о нем некому будет заботиться. После смерти Любови Петровны у деда не осталось никого, кроме нас, и мама стала для него всем – домохозяйкой, поваром, шофером, медсестрой, другом. Она потратила три года, чтобы перепечатать несколько десятков его дневников и привести в порядок архив. Дед решил отблагодарить маму, сделав ее своей наследницей. Лично я считаю это совершенно нормальным поступком. Возможно, ему не давала покоя мысль, что в свое время он многого не сделал для сына. Ведь Григорий Васильевич если и переживал, то внешне никогда этого не показывал…»

В 1983 году (вместе с режиссером Е. Михайловой) он снял документальный фильм «Любовь Орлова», после выхода которого посчитал, видимо, свою миссию на земле выполненной. 16 декабря того же года он скончался (в возрасте 80 лет). Похоронили его на Новодевичьем кладбище, рядом с Л. Орловой.

Вспоминает Н. Гришина: «Квартира и дача во Внукове достались внуку Александрова Грише. В квартире хотели сделать музей Орловой и Александрова – там же были уникальные вещи: рисунки Эйзенштейна, тарелка, сделанная Пикассо, рисунки Леже, автографы знаменитостей, поздравительное письмо Чарли Чаплина, которое он прислал незадолго до своей смерти… Чего там только не было! Но музей так и не открылся. Все эти уникальные материалы бесследно исчезли. Многие из них Гриша отдал за бутылку коньяка или водки. Он нигде не работал. Никогда. А деньги зарабатывал своеобразным способом. Когда на доме открыли мемориальную доску, к зданию привозили туристов. Что делал Гриша? Он с каждого собирал по трояку и приводил их в квартиру. Десять туристов – 30 рублей. А потом в ресторан – отмечать. А еще он любил нацепить дедовскую звезду Героя Социалистического Труда, взять удостоверение – оно же без фотографии – и пойти, например, в парикмахерскую без очереди. Или в ресторан, когда не было свободных мест.