Michael starb am 5. Dezember im Alter von 96 Jahren in Aubonne im Kanton Waadt.
Den Trauergottesdienst vor der Beisetzung besuchten Staatspräsident Klaus Iohannis, der britische Thronfolger Prinz Charles, das schwedische Königspaar Carl XVI. Gustaf und Silvia sowie der frühere spanische König Juan Carlos und seine Ehefrau Sofia.
Weitere Vertreter des europäischen Hochadels waren der luxemburgische Grossherzog Henri sowie Prinzessin Astrid und Prinz Lorenz aus Belgien. Aus Jordanien war Königsmutter Prinzessin Muna al-Hussein nach Bukarest gekommen.
Der Sarg Michaels war bis zum Staatsbegräbnis zwei Tage im Königspalast aufgebahrt. Am Samstag wurde er zunächst auf ein Podium auf dem Revolutionsplatz gebracht, auf dem sich viele Trauernde versammelt hatten. Begleitet von Geistlichen und einer Ehrengarde wurde er dann mit einem Jeep zur Kathedrale gefahren.
Michaels fünf Töchter und sein Enkel Nicholas Medforth-Mills gingen hinter dem Sarg. Dem Enkel sind seine Titel entzogen worden, weil er ein uneheliches Kind gezeugt haben soll.
Seine letzte Ruhestätte sollte Michael in der mittelrumänischen Stadt Curtea de Arges an der Seite seiner im vergangenen Jahr verstorbenen Frau Anna von Bourbon-Parma finden. In der Kathedrale dort sind seit dem 19. Jahrhundert mehrere Mitglieder der Königsfamilie beigesetzt worden.