En 1999 Rocio Dúrcal es intervenida quirúrgicamente de un pequeño tumor en la matriz. La actriz se ve obligada a cancelar todos sus compromisos y recuperarse. Poco tiempo después reaparece e intenta volver a su trabajo grabando un disco por año.
A principios de 2004 el cáncer reaparece pero esta vez en un pulmón. Rocio Dúrcal retoma la lucha contra esta enfermedad, las visitas al hospital y se ve forzada a posponer su gira. En 2005 recibe el Grammy a sus 40 años de carrera pero la actriz y cantante no puede acudir a recogerlo y es Junior quien lo hace en su lugar.
El 25 de marzo de 2006 Rocio fallece en su casa de Torrelodones rodeada de su familia. Al día siguiente, acuden al tanatorio numerosos amigos y familiares que quieren darle el último adiós. Por deseo de la familia la incineración y el funeral se celebran en la intimidad. La última voluntad de la artista es que sus cenizas se repartan entre Madrid y México.