Kvinnen ble innlagt på sykehus forrige lørdag etter å ha fått i seg den svært farlige nervegiften i byen Amesbury nær Salisbury. Det ble også hennes samboer, en mann i 40-årene.
– 44 år gamle Dawn Sturgess døde søndag kveld på Salisbury District Hospital av skadene hun ble påført, opplyser Scotland Yard til Sky News.
Sturgess etterlater seg tre barn. Tilstanden til samboeren er fremdeles kritisk.
– Dette fryktelige dødsfallet gjør oss fast bestemt på å finne gjerningspersonen eller personene, og holde dem ansvarlig for hva vi bare kan beskrive som en barbarisk ugjerning, sier sjefen for britisk kontraterrorpoliti, Neil Basu.
Etterforskningen er nå blitt en drapsetterforskning, og over hundre politifolk er satt inn for å oppklare saken. Statsminister Theresa May kommenterte til BBC søndag kveld at hun var «forferdet og sjokkert» over nyheten om Sturgess' dødsfall.
Britiske medier ser dødsfallet i sammenheng med nervegiftangrepet mot den tidligere russiske spionen Sergej Skripal og datteren Julia i Salisbury i mars. En av teoriene er at Sturgess og samboeren tilfeldigvis kom over en liten beholder med nervegiften, og at beholderen kan ha blitt kastet etter angrepet mot den tidligere spionen.