2004년 9월 13일, KBS 2TV의 프로그램 《일요일은 101%》 〈골목의 제왕〉 코너를 녹화하면서 가래떡을 먹는 도중 질식, 저산소성 뇌경색으로 뇌사상태가 되었다가 10월 11일 오후 6시 23분경에 다발성 장기 부전에 의한 심정지로 별세하였다 (향년 51세). 결국 그의 죽음을 계기로 그 해 가을 개편 때 일요일은 101%는 폐지되었다.
장례는 서울 이대목동병원 장례식장에서 KBS 성우극회장으로 치러졌으며 성우 김환진이 장례위원장을 맡았으며, 충청남도 천안시 천안공원묘지에 안장되었다.
대책회의 당시, KBS 예능본부의 전진학 PD의 인터뷰에서, “장정진 씨의 질식 사고를 계기로, KBS와 SBS 등 다른 방송사에서 제작하는 모든 프로그램 역시, 출연자들의 안전을 위해서 앞으로도 대형 프로그램 제작 시에 의료진과 안전 요원을 의무적으로 배치하고, 프로그램 기획 단계부터 진행까지 위험 요소를 미리미리 제거할 수 있도록 사전 기획 점검제를 도입하겠다"라고 설명하였다. 한편, 이번 사고와 관련해 KBS 시청자 상담실에선, 가학성 프로그램을 방송한 KBS를 질타하고 프로그램을 만든 방송 PD와 작가에 대해 책임을 추궁하는 수 많은 시청자들의 항의성 글이 연이어 올라오고 있었다.[1]
문화연대 일각에선, 개인의 우발적인 실수가 아닌 출연 연예인들의 선정성과 가학성을 강조하면서 시청률 지상 주의에 매몰된 TV 프로그램들의 구조적 폐해에서 비롯된 인재이기 때문에, 이 사고를 계기로 재발 방지 대책 마련과 함께 문화적 다양성을 확대하는 방향으로 KBS와 SBS 등 각 방송사에 공문을 보냈고, 바람직한 TV 프로그램에 대한 사회적 기대를 적극 반영하도록 촉구할 것을 KBS 시청자위원회에 주문했다.