Бившият член на One Direction трагично почина на 16 октомври в Аржентина. Лиъм падна от балкона на третия етаж на хотел Casa Sur в Буенос Айрес. Баща му, Джеф Пейн, веднага отлетя за Аржентина от Великобритания след трагедията. Оттогава той е в страната. Съкрушен от мъка, Джеф идентифицира тялото на сина си, посети мястото на инцидента и даде показания пред полицията. Разследващите информираха Джеф, че ще отнеме до 15 дни, за да се направят всички необходими изследвания.
Тялото на Лиъм остана в Аржентина, докато местните власти провеждаха разследването си. Новината за репатрирането се появи малко след като аржентинската преса съобщи, че необходимите документи за връщането на тялото са били обработени. В сряда тялото беше предадено на семейството му. Това беше потвърдено от прокурора Андрес Мадреа. Лиъм беше върнат във Великобритания три седмици след трагедията.

Разследването на смъртта на артиста все още продължава. Потвърдено е, че смъртта му е причинена от вътрешно и външно кървене, както и от множество наранявания, получени при падането. В кръвта му са открити следи от наркотична смес. Персоналът на хотела е заподозрян, че е снабдявал звездата с незаконни вещества, и в домовете им се извършват претърсвания.
Аржентинските медии съобщиха, че полицията разполага с записи от охранителни камери, потвърждаващи, че Лиъм е паднал от балкона, след като е загубил съзнание. Докато е бил в Аржентина, Лиъм е бил придружен от приятелката си Кейт Касиди, която се е върнала в САЩ два дни преди смъртта му.

Очаква се погребението на Лиъм да се състои през следващите дни. Очаква се церемонията да бъде грандиозна, като вероятно ще присъстват и членовете на групата One Direction – Хари Стайлс, Найъл Хоран, Луис Томлинсън и Зейн Малик. „Лиъм ще бъде погребан с големи почести, вероятно в голяма катедрала близо до дома му. Той беше толкова обичан, че несъмнено ще има огромен обществен интерес, което ще го превърне в мащабно събитие. Всичко е готово за това и следващата стъпка ще бъде обявяването на подробностите за погребението.“
Според други източници, мястото на службата ще се запази в тайна поради засиленото обществено внимание и големия брой фенове, които желаят да отдадат почитта си. Близки до покойния певец споделиха, че сбогуването ще се състои в параклис, „близо до сърцето му“. Лиъм е израснал в Улвърхамптън.