1556年夏天，玛丽一世极少出现在公众面前。而在私底下，她显得相当憔悴，睡眠也很不好。这年春天，一个推翻她的阴谋败露，此事令她大为震惊。密谋者之一是在国库做事的人，他向上告发了自己的同谋，曝光了好几个职位很高的新教徒士绅，为此有10个人被处死。但后来人们发现伊丽莎白家的人早已知晓此事，其中包括伊丽莎白的女家庭教师卡特·阿斯特利，据说公主爱她之深“令人惊叹”。卡特在塔中被关了几个月，然后被遣走，伊丽莎白因此十分伤心。然而，玛丽一世同样需要重新想想该拿伊丽莎白如何是好。
腓力二世写信来，求玛丽不要做什么妨害伊丽莎白未来登基的事，因为要是她无权继位，英格兰王冠就会传给苏格兰女王玛丽，也就等于落入法兰西人之手。于是玛丽一世勉强决定试着补偿妹妹。两名仆人给伊丽莎白送去一枚钻戒，以表明女王对她的信任。但到了7月，又有一个阴谋被揭露。约克郡的一名校长自称考特尼，还宣布有意同伊丽莎白结婚。这又一次提醒玛丽一世，一切阴谋推翻自己的预期受益人都是伊丽莎白。这个冒牌货立即被处决。9月，真的考特尼也死在帕多瓦(Padua)。但在11月，一班信仰新教的领头人物正密谋把加来交给法兰西人。此事败露后，玛丽一世的抑郁更甚。据说她终日“流泪、悔恨，又写许多信给丈夫，求他回来”。腓力二世尽量和善地回了信，但他也有自己的国家要治理。而且他还要妻子安排伊丽莎白嫁给帝国的一个盟友，对无儿无女的玛丽而言，这等于戳她的痛处。一次，在读过丈夫的信后，女王怀着对自己的厌恶将镜子扔到房间的另一头。
然而，玛丽一世也尽其所能地向丈夫和自己的国家尽了义务，那个圣诞节她还宣召伊丽莎白入宫。公主带着200名身穿制服的骑手到了伦敦，得到全城人民的喝彩欢迎，这让人想起1553年2月玛丽来看望病重的弟弟时的情景。伊丽莎白曾写信给玛丽一世说，但愿有“能解剖人心的好大夫，好叫他们将我的所思所想都呈现在陛下面前”。伊丽莎白保证自己的所思所想无不忠诚，又向姐姐承诺，她将以行为补足“我的所思所想中无法表白的”。玛丽一世现在想要让她兑现这番承诺。女王以相当的尊重和友善接待了伊丽莎白，之后要求她接受一门亲事，对象是腓力二世的堂弟萨伏依公爵(Duke of Savoy)。后来每逢想起当时与姐姐的对话，伊丽莎白仍会微笑。玛丽一世不想违背她的意愿逼她结婚，她因此占了上风。三天后动身回赫特福德郡的哈特菲尔德时，伊丽莎白依然是个快活的自由身。腓力又写信来，力劝妻子强硬些，叫伊丽莎白改变心意。玛丽一世回敬道，他大概应当回英格兰来，好帮她实现这一壮举。1557年3月，腓力终于回来了，还带来丹麦的克里斯蒂娜和自己的姐姐——父亲的私生女帕尔马的玛格丽特，好叫二人也帮忙向伊丽莎白提亲。
一回到玛丽身边，腓力又成了曾经那个殷勤的夫君。一名威尼斯人记录道，“其举止和品格足以迷倒任何人”，而事实上“作为丈夫，他对她的好也无出其右，而且又如此和善”。然而，玛丽越来越清楚，“没人相信她会有子嗣，她眼看着自己的权威和因之而来的尊重日复一日地减少”。尽管玛丽自始至终都“以各种各样的礼貌和尊重”对待伊丽莎白，同她的谈话也从来“只涉及愉快的话题”，但显然，看到自己的妹妹，玛丽仿佛就又回到了年少时的屈辱岁月，而得知这个“罪犯的私生女”作为自己的继承者受到了举国关注更令她痛苦不堪。伊丽莎白从未忘记姐姐所受的屈辱，也未忘记姐姐所面临的危险，她决意永远不让自己陷入同样的境地。与此同时，帕尔马的玛格丽特和丹麦的克里斯蒂娜开始劝说伊丽莎白嫁给腓力的堂弟，但腓力又一次失望了，伊丽莎白对二人的花言巧语无动于衷。她丝毫无意限制自己未来的行动自由。
腓力还想劝妻子加入对法战争，玛丽虽不情愿，但在这事上，腓力到底还是遂了愿。他抵达英格兰后不久，又有人密谋推翻玛丽一世。一群新教流亡者——有人说是30人，有人说是100人——乘坐一艘法兰西船在斯卡伯勒(Scarborough)登陆。人们围捕了这些反叛者，将他们同另外24人一道处死。但法兰西人三番五次的挑衅终于令玛丽厌倦了，这年夏天，在丈夫的鼓动下，她对法兰西宣战。相比自己的父亲，她打仗的理由无疑要正当得多。
玛丽一世的军队旗开得胜，圣昆廷(Saint-Quentin)被英格兰人俘虏，一道被俘的还有其西班牙盟军。一名西班牙军官写道：“双方作战都很审慎，而英格兰人尤其精明。”但因为这场战争，玛丽一世与其法兰西的盟友教宗保罗四世闹翻了。虽然罗马教廷和英格兰并未因此发生宗教分裂，但这依然是一场严重的政治争执。生于博斯沃思战役前的保罗四世是个极端保守的那不勒斯人，对西班牙怀着强烈的敌意，脾气也相当坏，据说走路时脚后跟甚至会火星四溅。为惩罚玛丽一世发动战争，保罗四世召红衣主教波尔回到罗马，想要把他当成异端审问，因为他曾试图同路德宗就因信称义的宗教理论达成和解。玛丽一世相当震惊：波尔为弥合裂痕做了如此之多，教宗竟然忘恩负义。她拒绝交人。
英格兰与罗马教廷的关系恶化了，法兰西方面的事态也进展不顺。1558年元旦，2.7万名法兰西士兵向加来发动袭击，加来很快失守。多年来，英格兰为保卫加来付出的成本极高，与贸易所得不相上下，加来失守乃是国耻。人们因此再度想起亨利五世去世之后英格兰被法兰西夺走的一切，而这也标志着可怕的一年之始。国家接连歉收，接着又暴发流感，对民众而言无疑是雪上加霜。1557年至1558年，英格兰多达18%的人口死于疾病与饥荒——相当于今天的1000万人——创了之后200年间英格兰死亡率的最高纪录。再度失去腓力陪伴的玛丽身体越来越差，失眠、抑郁、视力衰退、头痛频频发作。体虚令她又一次产生怀孕的错觉。3月写遗嘱时，她将王位传给了腹中的孩子——她坚称自上次见到丈夫后自己已有八个月的身孕。伊丽莎白要冷静得多，当时她已经同自己的地产测量官、37岁的威廉·塞西尔爵士一道计划起玛丽的死和自己的登基了。
在外国观察者眼中，24岁的伊丽莎白“前额宽大而美丽”，鼻梁“中部有点隆起”，而“其（整个）面庞略长”，为人“傲慢自大”。她为母亲的名誉辩护，称安妮·博林一度拒不与国王非婚同居。她也为自己的名誉辩护，称既然她的父母在她出生时彼此认可为夫妇，她便是合法子女。她尤其为自己的父亲自豪，“因为人人都说她比女王更像他，而他也因此一直喜欢她”。而在知人善任这一点上，她无疑正表现出同父亲一样的好眼光。
塞西尔曾做过爱德华六世和简·格雷的国务大臣，就连他的对手们也认为他“德才兼备”。他是个能鼓舞人心的人，早年的事业已经证明他是个有天分的政治家，而且相当善于隐忍不发。就意识形态而言他是个新教徒，但他常在玛丽一世宫中伪装成天主教徒与红衣主教波尔共进晚餐，同时让伊丽莎白随时了解政治态势和其中的危险。爱德华六世在世的最后几个月到简登基的这段危险时期，他可能是伊丽莎白的首要线人。而在1558年夏天女王健康恶化时，他更是扮演着这一角色。到了10月，人们认定抱病已久的女王已经时日无多，与此同时，伊丽莎白和塞西尔的计划也就位了。
女王从未给妹妹设置过什么障碍。相反，在28日，她还给自己的遗嘱添了一项附加条款，确定将王位传给自己的法定继承人。11月7日，她又进一步，当着一班国会代表的面指定继承人是伊丽莎白。不论她怎样看待伊丽莎白，她都不希望英格兰发生内乱。伊丽莎白曾赌咒发誓，称自己信的是天主教，女王肯定不相信，但她选择将余下的事交托给神。
腓力二世无法回英格兰照料将死的妻子。他正为安排父亲查理五世的葬礼忙得不可开交，于是派亲英的卫队长费里亚伯爵(Count of Feria)作为代表前去探望。11月9日，费里亚伯爵抵达伦敦，发现议员们非常担心，不知道伊丽莎白一朝当上女王后会如何待他们。次日，费里亚伯爵到哈特菲尔德附近的一户人家中拜访伊丽莎白。她全然不似玛丽一世般的严肃，如这位使节所言：说不上对人多和善，但更爱逗趣，也没那么不依不饶，倒颇为精明。他们共进了晚餐，他回忆称“我们开怀大笑，颇为尽兴”。然而，晚餐后与她私下谈话时，这个西班牙人感到郁闷。费里亚伯爵努力劝说伊丽莎白，称她能得到王冠全拜腓力二世所赐——尽管她同推翻玛丽一世的一系列阴谋有千丝万缕的联系，但腓力二世仍然保住了她的性命，保住了她在继承顺序上的位置。伊丽莎白却明确表示，她感到姐姐待她极不公正，而她能有眼下的位置多亏了英格兰的普通民众，同腓力二世，“同这个王国的贵族都没什么关系”。
伊丽莎白没有忘记1553年的事，当时普通民众支持都铎姐妹俩，政治精英们却拥护简·格雷。“她是个虚荣而狡猾的女人，”费里亚伯爵最后写道，又颇具洞见地加了一句，“她决意不受任何人的辖制。”
11月17日，在圣詹姆斯宫的一场私人弥撒上，42岁的玛丽一世过世。同一天过世的波尔曾如此描述她的一生：“仿佛一星微火，风暴一次次打来，想灭尽她，但凭着自己的纯洁，凭着充满活力的信心，她一直继续燃烧。”就连从没爱过她的腓力二世也为其过世而感到“哀伤”。玛丽一世相当不幸，在登基后短短一年的时间里她的身体便垮了，而且还是以假孕这种相当公开的形式垮掉的。她没有完成最重要的任务——生儿育女。如她所料，伊丽莎白执政后（史称“伊丽莎白一世”。——编者注）废掉了她宗教遗产的绝大部分——但并非全部。尽管在伊丽莎白一世执政末期，英格兰已经不是天主教国家，但为玛丽一世的反宗教改革所恢复的天主教认同经受住了后来数个世纪的抹黑和迫害。
英格兰宗教改革战争的最终胜利者是新教徒，玛丽一世的名声便难以避免地遭了殃。其结果是人们更记得她的失败而非成就。但伊丽莎白一世尊敬姐姐，认为她是个能干的女王，也承认她当时面临诸多困难。玛丽一世的统治也开了英格兰女王当政的先河，为伊丽莎白一世的执政树立了样板。
常有人称玛丽一世不具备伊丽莎白一世的领导力，但她在病倒之前在这方面多有表现，包括1553年迎战简的时候，以及1554年在市政厅演讲、鼓舞整座伦敦城为她而战的时候。当时玛丽一世谈到自己同王国的结合，将自己的加冕戒指说成婚戒，又将自己对臣民的爱比作母亲对儿女的爱。伊丽莎白一世后来也会反复使用这一系列说法和主题，而这也成了其女王身份的绝对核心。
伊丽莎白一世能获得国王的诸项权力实在是玛丽一世的功劳，她想要照自己的意思打造一种宗教方案，而这也是玛丽一世曾经做过的。最后，玛丽一世的执政还给伊丽莎白一世发出预警，让她明白了前方的危险。英格兰正与法兰西交战，虽然她想要停战，苏格兰女王玛丽现在却已经嫁给了法兰西王太子（甚至还在餐具纹章图案中加入英格兰的徽记，表明自己的继承权在私生女伊丽莎白之上）。面对法兰西的威胁，玛丽一世曾选择嫁给西班牙人，但让伊丽莎白一世极为警觉的是，这门亲事的宣布在当时引发了一场动乱。而能做她夫君的还有谁呢？一名议员曾向费里亚伯爵表示，对她而言，“没有能让她（平平安安）嫁与的人，王国内外都没有”。她自己也赞同这个结论，但独自当政的危险还不止于此。
这年夏天，善辩的新教徒克里斯托弗·古德曼(Christopher Goodman)发表文章称，臣民是否顺服取决于君主是否顺服神的律法，而根据这一律法，女性不应当掌权。这一观点几周后在约翰·诺克斯的《抵挡妖魔众妇的第一声号角》(The First Blast of the Trumpet Against the Monstrous Regiment of Women)中得到了更有力的重申。根据诺克斯的说法，女王当政“是违背自然的，这是对神的侮辱，是严重违逆神启的旨意和许可的惯例；最后，这还是对良善秩序、对一切公平和正义的颠覆”。
伊丽莎白一世为自己在玛丽一世手上所受的苦而愤怒，许多人以为这意味着她会怀着报复心对待玛丽一世的葬礼。但互为姐妹，同为都铎人，如今又同为女王的她俩有多么相似，伊丽莎白一世比谁都清楚。她下令，丧事必须一丝不苟地遵循亨利国王的葬仪书办理。
12月13日，玛丽一世葬礼的最后一系列仪式开始了，仪仗队护送她的遗体出了圣詹姆斯宫，向威斯敏斯特修道院进发。装载棺木的马车顶棚上照例安放着已故君主的雕像：身披绯红色天鹅绒，石膏制的头上戴着一顶冠冕。玛格丽特·道格拉斯担任主殡礼人，她一身黑衣，长及地面。在玛丽还是亨利八世的继承人时，玛格丽特曾做过玛丽的高级侍女，也目睹过伊丽莎白出生后家仆被遣散的玛丽所受的屈辱。她见证了玛丽重获父亲的喜爱，而且在她当上女王后再度回到她身边。一个威尼斯人评论玛丽一世称，她多年来“不论遭遇逆境还是危险，都没有（显露出）一点怯懦或优柔寡断，相反，总是保持着令人赞叹的庄重和尊贵”。
修道院院长在门口迎接玛丽一世的遗体。和他一道的有4名主教——他们是为棺木焚香的。那天晚上有100名黑衣绅士为她守更，同时还有女王的众侍卫。人们手中都举着燃烧的火炬，一遍又一遍地为逝者祷告。次日，人们为玛丽一世举行了安魂弥撒，温切斯特主教约翰·怀特在葬礼上布道——玛丽一世去世时他也在场。他称她“是王后也是女王”，而正是在“这间教堂，她将自己嫁给这个王国。作为信仰和忠诚的标记，她戴上一枚钻石戒指，据我所知自那以后毕生都没有摘下来过”。她看重“自己对王国的承诺”和臣民，至死不渝。但她对未来没那么乐观。主教表示，现在伊丽莎白一世凭着与玛丽一世一样的“头衔和权利”掌管王国，又祝愿她的“统治繁荣昌盛、平安稳定”。
玛丽一世被葬在圣母堂中，与自己的弟弟爱德华六世、祖父母亨利七世和约克的伊丽莎白、曾祖母玛格丽特·博福特同眠。她的雕像被摆了出来，供人观瞻。雕像的手臂和双腿采用的是带关节的现代工艺，因此可以安放在王位上。据说玛丽一世生前的目光极具穿透力，被她盯着看的人在尊敬之余还会感到恐惧，她的声音也很响亮，人们在很远的地方就能听见。但被雕成木像的她是沉默的，大大的眼睛空洞地望向将来的年月：教堂中的雕像、圣坛、染色玻璃再度被砸毁，一个全新的新教秩序建立了。
