К тем дням, когда бои гремели на улицах Берлина, Третий рейх доживал последние дни, а его бонзы сводили счёты с жизнью или пытались скрыться, относятся и последние достоверные известия о Мюллере. Известно, что ещё 28 апреля 1945 года он допрашивал мужа младшей сестры
Евы Браун, группенфюрера СС Ганса Фегеляйна, обвинявшегося в измене и дезертирстве. Есть версия, что Фегеляйн по приказу Гиммлера пытался завязать контакты с западными державами. На следующий день Фегеляйна расстреляли. Ещё через день Гитлер покончил с собой. Мюллер на момент самоубийства фюрера находился в его бункере. Вечером 1 мая 1945 года с ним разговаривал бывший личный пилот Гитлера группенфюрер СС Ганс Баур. По его словам, Мюллер говорил, что не имеет ни малейшего желания попасть в русский плен. Однако после этого его следы теряются. Когда на следующий день Баур, при попытке бегства из Берлина, был взят советскими войсками в плен, Мюллера с ним не оказалось. Тайна исчезновения Мюллера породила волну газетных домыслов и литературных фантазий.
Юлиана Семёнова она вдохновила на продолжение эпопеи про разведчика Исаева—Штирлица, где Мюллер выступал главою послевоенного нацистского подполья во всей Латинской Америке. Такие предположения высказывались и в отношении многих других исчезнувших в последние дни войны деятелей Третьего рейха, например –
Мартина Бормана, личного секретаря Гитлера. Однако в конце 1990-х годов генетическая экспертиза доказала принадлежность Борману некоторых спорных останков. Стало ясно, что он погиб в те дни, когда нацистская империя рушилась. Проще простого предположить, что и Мюллер окончил свою жизнь подобным же образом. Но публике не так просто прощаться с интригами и тайнами. Тем более, что есть одно авторитетное свидетельство: Мюллер был советским агентом!