Ensslin gehörte nach zwei Kaufhausbrandstiftungen sowie mehreren Banküberfällen zu den meistgesuchten Terroristen Deutschlands. Sie starb zusammen mit Andreas Baader und Jan-Carl Raspe am 18. Oktober 1977 im Alter von 37 Jahren im Hochsicherheitstrakt des Gefängnisses Stuttgart-Stammheim. Die Regierung behauptete, es habe sich um eine kollektive Selbstmord-Aktion gehandelt. Die einzige Überlebende Irmgard Möller und die Anwälte der Gefangenen, unter ihnen Otto Schily behaupteten jedoch, es habe sich um eine staatlich angeordnete Hinrichtung, also Mord gehandelt.

Sie hatten zusammen mit Bernward Vesper ein Kind.