L'actrice continue une carrière simple, tournant des films comme César et Cléopâtre ou Anna Karenine. Mais, entretemps, on lui diagnostique une tuberculose qui atteint gravement ses poumons. En 1952, elle incarne Blanche Dubois dans Un tramway nommé Désire avec Marlon Brando. La pièce adaptée de Tennessee Williams est un grand succès, récolte 4 oscars (dont le deuxième pou Vivien) et impose Marlon Brando. C'est le dernier film, et le plus marquant, de la carrière de l'actrice : si elle tourne jusqu'en 1965, Vivien Leigh sera bien trop affaiblie pour pouvoir s'adonner à son métier.
Vivien Leigh meurt des aggravations de sa tuberculose en 1967 et laisse dans l'inconscient des cinéphiles ce mélange paradoxal d'innocence et de sensualité.