Zilda Arns encontrava-se em Porto Príncipe, em missão humanitária, para introduzir a Pastoral da Criança no país. No dia 12 de janeiro de 2010, pouco depois de proferir uma palestra para cerca de 15 religiosos de Cuba,[4] o país foi atingido por um violento terremoto. A Dra. Zilda foi uma das vítimas da catástrofe.[5][6][7][8][9]
No dia 14 de janeiro, o senador Flávio Arns (PSDB-PR), seu sobrinho, divulgou uma nota sobre as circunstâncias da morte da médica:
"A Dra. Zilda estava em uma igreja, onde proferiu uma palestra para cerca de 150 pessoas. Ela já tinha acabado seu discurso e estava conversando com um sacerdote, que queria mais informações sobre o trabalho da Pastoral da Criança. De repente, começou o tremor. O padre que estava conversando com ela deu um passo para o lado e a Dra. Zilda recuou um passo e foi atingida diretamente na cabeça, quando o teto desabou. Ela morreu na hora. A Dra. Zilda não ficou soterrada. O resto do corpo não sofreu ferimentos, somente a cabeça foi atingida. O sacerdote que conversava com ela sobreviveu. Já outros quinze sacerdotes que estavam próximos a ela faleceram”.[10]