Людвиг постоянно называл невесту Эльзой по имени героини легенд о Лоэнгрине. Примечательно, что Людвиг не чувствовал себя влюблённым Лоэнгрином, поскольку в своих письмах к невесте Эльзе он подписывался как Генрих.
Подготовка к бракосочетанию велась особенно тщательно. Папа Пий IX дал соответствующее разрешение, необходимое согласно Кодексу канонического права, поскольку жених и невеста находились в близких родственных отношениях. Но Людвиг постоянно переносил даты церемонии, с 25 августа на 12 октября, в конце концов на 12 ноября 1867 года. Король всё больше дистанцировался от происходящего, хотя уже выпускались открытки с королевой Софией и была готова свадебная карета стоимостью в миллион гульденов. В конце концов 7 октября 1867 года Людвиг разорвал помолвку. Это решение ошеломило не только родителей Софии, но и родню Людвига и высшую знать. Елизавета Австрийская писала матери:
«Насколько сильно я возмущена королём, и император тоже, можешь себе представить. Нет слов для такого поведения. Я только не понимаю, как он теперь появляется на глаза людям в Мюнхене, после всего того, что произошло. Я рада только тому, что София это так воспринимает, счастливой, видит Бог, с таким человеком она бы не стала.» Никто не догадывался, что спустя три дня после помолвки с королём Людвигом София влюбилась в коммерсанта Эдгара Ханфштенгля и тайно встречалась с ним во дворце Пель.

В последние годы жизни король всё больше сторонился публики. Он уединился в замке Нойшванштайн, пил шампанское и коньяк в неумеренных количествах. Он унизительно обращался с прислугой и своими министрами, которым приходилось разыскивать его в горах, чтобы получить подписи на документах. Его долги росли, строительство некоторых замков было приостановлено. День и ночь поменялись у Людвига местами, за что его стали называть «лунным королём».

Из-за внезапных приступов агрессии от него стал удаляться и близкий друг, венский актёр Йозеф Кайнц. Их дружба началась в апреле 1881 года с совместной поездки по Швейцарии по следам Вильгельма Телля. Его последним более-менее официальным появлением стала поездка в Байрейт на генеральную репетицию Байрейтского фестиваля в 1876 году. 8 июня 1886 года консилиум врачей на основании показаний свидетелей и без личного осмотра пациента объявил Людвига II «неизлечимо душевнобольным». 9 июня правительство лишило короля дееспособности.
В ночь на 10 июня в Нойшванштайн прибыла специальная комиссия, которая была арестована и затем выслана в Мюнхен.
В полночь 11 июня в Нойшванштайн прибыла новая комиссия (позже оказалось, что это неспециализированный врач и четверо его студентов). Главный из них, профессор фон Гудден, предъявил медицинское заключение, подписанное четырьмя врачами, и содержавшее решение о содержании в клинике для психически больных. Первым пунктом являлось то, что Людвиг II настроил чрезмерное количество «никому не нужных» замков, потратив огромное количество денег из государственной казны. Вторым пунктом вышло порицание о неучастии Людвига в жизни собственной страны. И третьим пунктом врачи указали обвинение в гомосексуальной ориентации Людвига II. Король просил своих подданных набирать в прислугу «красивых юношей», используя их в качестве своих любовников (так как сам не имел права выходить на публику).
Король был взят под охрану и в 4 часа утра 12 июня перевезён в замок Берг.
Опекуном Людвига и принц-регентом был назначен его дядя Луитпольд. Король попытался воззвать к народу Баварии, но не последовал совету Бисмарка появиться перед народом в Мюнхене. К многочисленным предложениям помощи Людвиг отнёсся практически безучастно.
Около 18.30 13 июня 1886 года Людвиг отправился на прогулку в замковый парк с профессором фон Гудденом. Оба они погибли в воде Штарнбергского озера при до сих пор невыясненных обстоятельствах. Их тела были обнаружены на мелководье около 11 часов вечера того же дня. По официальной версии доктор пытался предотвратить самоубийство короля и при этом утонул сам. Но эта версия вскоре подверглась сомнению. Точная картина произошедшего тем вечером на берегу Штарнбергского озера осталась неизвестной.
Отпевание короля проходило 14 июня 1886 года. Карета с гробом прибыла в Мюнхенскую резиденцию ранним утром 15 июня. Людвиг II был похоронен 19 июня 1886 года в усыпальнице церкви Святого Михаила