Meski nilon ditemukan oleh Wallace Carothers adalah sebuah penemuan besar dunia, kehidupan Wallace berakhir miris. Pada tahun 1936, Wallace Carothers menikahi Helen Sweetman, seorang rekan kerja di DuPont. Mereka memiliki seorang putri, tetapi tragisnya Wallace Carothers bunuh diri sebelum kelahiran anak pertama ini.
Kemungkinan Wallace Carothers adalah pengidap gangguan jiwa manic-depressive yang parah, dan kematian adiknya pada tahun 1937 yang tak terduga menambah depresinya. Pada bulan April 1937, Wallace Hume Carothers mengkonsumsi ransum racun. Lalu meninggal.