За інформацією "ВЧК-ОГПУ", Плохотнюк загинув під час вибуху в ресторані Balzi Rossi у центрі Москви 1 серпня. "Медіазона" зазначає, що перевірила державні реєстри РФ і підтвердила лише факт смерті генерал-майора саме цього дня. Офіційного підтвердження причин його загибелі наразі немає.

Похорон Валерія Плохотнюка відбувся 5 серпня на Троєкуровському кладовищі в Москві.