Сложностей на новом посту его ожидало немало: регион имел значительные долги, в упадке было столь важное для экономики Алтайского края сельское хозяйство, сокращали производства главные промышленные объекты, неумолимо уменьшались рынки сбыта, от сотрудничества отказывались кредиторы. Евдокимов, имевший огромную поддержку в народных массах, и пользовавшийся доверием народа, был неприемлемым губернатором для действующих в крае персон и работавших там схем. Кроме того, не поступало никакой поддержки из Москвы, более того – главные лица государства были открыто против появления фигуры Евдокимова на политической арене. А 7 августа 2005 года Михаил Евдокимов погиб в автомобильной катастрофе, вместе со своим водителем Иваном Зуевым и охранником Александром Устиновым. Авария произошла ранним воскресным утром на трассе Бийск-Барнаул. Целью поездки губернатора была деревня Полковниково, где планировались торжества, посвященные 70-летию космонавта Германа Титова. Автомобиль «Мерседес», в котором находился Евдокимов, совершил неудачный маневр, пытаясь избежать столкновения с едущей навстречу «Тойотой». Автомобиль съехал в кювет и на полной скорости врезался в дерево. Трое мужчин, находившихся в машине, скончались от полученных травм на месте аварии. Также в машине находилась Галина Евдокимова, но она выжила после аварии, и смогла восстановиться после долгих месяцев операций и больничной реабилитации. Имела ли место в этой трагедии политическая подоплека – не знает достоверно никто. Вдова не говорила на эту тему, и никаких официальных выводов в процессе расследования сделано не было. Александр Маршал, друг Евдокимова говорил в интервью, которое дал прессе почти сразу после трагедии: «Смерть свою близкую он чувствовал. Был такой момент, я гостил у него в деревне, мы сидели на кухне и долго-долго разговаривали. Он ко мне почему-то был расположен, изливал душу. Рассказывал такие вещи, которые я никому не могу рассказать… И у него промелькнуло: «Сань, хочешь – верь, хочешь — не верь, но мне недолго осталось». Он и другим говорил: «Давай ещё по махонькой, а то когда ещё встретимся».
Возможно, если бы у Михаила Евдокимова было больше времени, он смог бы провести ряд необходимых реформ, и заслужить доверие коллег депутатов. Коллега и друг Евдокимова, депутат Государственной Думы Николай Харитонов делился своими сожалениями: «Человеку не хватило времени раскрыться. Хотя, по большому счету, то, о чем мы говорим, то, к чему он стремился, реализуется. В должности губернатора он привлек внимание ко всем болевым точкам, начиная с состояния здравоохранения, агропромышленного комплекса, и заканчивая душевным состоянием людей. Вот это все время мучило: человек, которому не дали раскрыться, у которого судьба отняла время. Очень жаль, и я жалею».
Галина Евдокимова с дочкой Анной растят внука, полного тезку знаменитого деда – Михаила Сергеевича Евдокимова. Вдова Евдокимова, благодарила друзей и близких за то, что не оставили ее в трудный период: «Морально мне очень тяжело. Но время идет… Я не считаю, что время лечит — просто постепенно начинаешь думать о многом по-другому. Муж погиб в расцвете лет. 47 — разве это возраст? Теперь мы живем памятью о нем. Приятно, что люди не забывают его — это согревает, и горе легче переносится. Панкратов-Черный, Михайлов, Маршал помогают словом, а когда и не только словом. Фима Шифрин, такой волнительный, привозил ко мне своего врача в 2006 году, утащили они меня в больницу. Казалось бы, кому я, вдова, теперь нужна? Нет мужа, который может словечко замолвить, а люди все равно остаются рядом».
В память об артисте был основан музей на его родине, в селе Верхне-Обском. Посмертно вышли диски с аудио и видеозаписями Евдокимова, проводятся вечера памяти в Москве, на Алтае и по всей стране. В 2000 году вдова и друзья создали фонд имени Михаила Евдокимова, призванный помогать одаренной молодежи, развивать искусство и спорт в регионе.
Михаил Евдокимов был похоронен в родном селе Верх-Обское Алтайского края.