Його син, Альваро, повідомив про смерть батька, але не вказав причини. Він лише зазначив, що Маріо Варгас Льоса помер у Лімі в оточенні своєї сім´ї та «в мирі».

«Його відхід засмутить його родичів, друзів і читачів у всьому світі, але ми сподіваємося, що вони, як і ми, знайдуть розраду в тому, що він насолоджувався довгим, насиченим пригодами та плідним життям і залишив після себе велику кількість робіт, які переживуть його», — написали родичі письменника.

Варгас Льоса написав понад 60 романів, п´єс та есе, у яких досліджував тему військових диктатур, політичної корупції й людського опору в контексті історії Латинської Америки.

Він опублікував свою першу збірку оповідань «Дівчата та інші історії» (Los Jefes) у 1959 році. Популярність йому приніс у 1963 році роман «Час героя», який спирався на його досвід навчання в перуанській військовій академії та розлютив армію країни. Тисячі примірників були спалені військовою владою, водночас деякі генерали назвали книгу фальшивою, а Варгаса Льосу — комуністом.

Цей і наступні романи, як-от «Розмова в соборі» (Conversación en la Catedral) 1969 року, швидко зробили Варгаса Льосу одним із лідерів так званого буму, або нової хвилі латиноамериканських письменників 1960-х і 1970-х років, поряд із Габріелем Гарсіа Маркесом і Карлосом Фуентесом.

Він продовжував публікувати статті в пресі протягом більшої частини свого життя, зокрема в політичній колонці, яка виходила двічі на місяць під назвою Piedra de Toque, яку друкували кілька газет.

У 1990 році він балотувався в президенти Перу, заявивши, що хоче врятувати свою країну від економічного хаосу та марксистського повстання. Проте програв у другому турі Альберто Фухіморі.

Пізніше письменник переїхав до Іспанії, але залишився впливовим у Латинській Америці. Медіа описують його як одну з найяскравіших постатей у літературі та політиці Латинської Америки.

Варгас Льоса здобув Нобелівську премію з літератури у 2010 році. Нобелівський комітет відзначив його «картографію структури влади», а також «проникливі образи опору, бунту та поразки особистості».