Räddningstjänst, polis och ambulans larmades sent på lördagskvällen till en singelolycka på Norsholmsvägen i höjd med Roxenbaden, strax öster om Ljungsbro.
Två män födda i mitten av nittiotalet färdades i bilen, när den i hög hastighet gick av vägen och krockade mot ett träd.
Ett stort räddningspådrag skickades till platsen.
En av de drabbade männen ska ha varit helt okontaktbar, och satt dessutom fastklämd i bilvraket när räddningspersonalen kom fram. Den andre mannen låg utanför bilen.
Räddningstjänsten och ambulanspersonalen arbetade tillsammans med att klippa loss den medvetslöse mannen och båda drabbade kördes med ambulans till akutmottagningen på US.
Vid 01.20-tiden under natten meddelade polisen att en av de två unga männen omkom i olyckan.
Den andre mannen, som ska ha varit den som körde vid olyckan, blev allvarligt skadad. Enligt en bulletin från Region Östergötland på måndagsförmiddagen, vårdas mannen på intensivvårdsavdelningen för allvarliga skador, och hans tillstånd uppges vara allvarligt.
Anhöriga till båda männen har underrättats och har fått stöd av krispersonal på US.
Vad som orsakat olyckan är i fortfarande oklart.
- Det är oklart varför bilen gått av vägen, men ett vittne som låg någon bil bakom säger att det gått i mycket hög hastighet, säger Torbjörn Lindqvist, vakthavande befäl i polisregion Öst.
Bilen i fråga har bärgats till polisens beslagsgarage i Linköping, där den kommer att undersökas av tekniker.
- Vi har också några vittnen som ska höras, säger Torbjörn Lindqvist.
Dödsolyckan utreds som vållande till annans död och grov vårdslöshet i trafik. Polisen kommer även att utreda om föraren - som saknade körkort - var påverkad av droger.
Uppdatering, onsdag: Förarens tillstånd uppges fortfarande vara allvarligt.