Đầu tháng 8/2018, Mai Phương phát hiện bị ung thư phổi giai đoạn cuối sau khi đi khám vì triệu chứng ho kéo dài, sức khỏe giảm sút. Sau đó 3 tuần cô âm thầm nhập viện điều trị tại khoa Ung bướu, bệnh viện Quân y 175 TP HCM (cùng khoa với nghệ sĩ Lê Bình) nhưng phải đến khi diễn viên Gia Bảo chia sẻ việc này trên trang cá nhân thì truyền thông và người hâm mộ mới biết.
Lúc này bạn thân của nữ diễn viên là nghệ sĩ Ốc Thanh Vân cho biết bác sĩ đã vạch ra phác đồ trị điều trị ung thư phổi cho Mai Phương. Tuy nhiên vì nữ diễn viên bị ho nhiều, đau chân nên vậy phải truyền thuốc chống hủy xương (một trong những biến chứng của ung thư phổi giai đoạn cuối) liên tục, nếu không sẽ bị gãy chân trong thời gian ngắn. Lúc này, nhiều sao Việt như NSND Hồng Vân, Đàm Vĩnh Hưng, Lệ Quyên, Thanh Thảo, Việt Trinh, Băng Di, Hoa hậu Giáng My,... đã kêu gọi và gửi tiền hỗ trợ cho nữ diễn viên.
Hình ảnh lạc quan của Mai Phương trong bệnh viện. Chia sẻ với truyền thông thời gian đó, Ốc Thanh Vân vui mừng cho biết Mai Phương đáp ứng thuốc tốt trong quá trình điều trị nên tạm thời ngăn chặn được tế bào ung thư, không phải hóa trị. Do đó, đến gần giữa tháng 9 cùng năm, nữ diễn viên được xuất viện và tiếp tục điều trị ngoại trú. Trong ngày xuất viện, Mai Phương bật khóc chia sẻ: “Tôi không nghĩ sẽ đi được đoạn đường khá xa như vậy. Tôi dù hy vọng sẽ hết bệnh nhưng cũng biết điều trị căn bệnh này là cả một chặng đường dài. Tuy nhiên, tôi may mắn vì không chỉ có một mình mà còn có rất nhiều người yêu thương”.
Thời gian sau đó, Mai Phương nhận được nhiều lời khen ngợi khi cùng nghệ sĩ Lê Bình quyên tiền hỗ trợ soạn giả Nguyên Thảo bị ung thư giống mình. Đồng thời, dù sức khỏe còn yếu và vẫn đang phải điều trị chống hủy xương nhưng Mai Phương vẫn vô cùng nghị lực, kiên trì và lạc quan khi tập yoga cùng Ốc Thanh Vân, rèn luyện sức khỏe để chiến đấu với căn bệnh quái ác.
Bên cạnh đó, nữ diễn viên còn nhận lời tham gia gameshow đề đỡ “nhớ nghề” mặc dù gặp những triệu chứng đau chân, mỏi vai, mỏi lưng, đau cánh tay, da mặt đang mẫn cảm,...Thậm chí, cô còn đi thu âm liền 4 số cho đài phát thanh, ghi hình số đặc biệt "Mừng Xuân 2019" cho chương trình "Bước chân hai thế hệ", lên sân khấu làm MC, dự sự kiện,…Bởi sau nửa năm điều trị ung thư, Mai Phương cho biết sức khỏe của cô ổn đến 80%, cơ thể vẫn đáp ứng thuốc tốt, do đó nữ diễn viên thường tranh thủ đưa con gái Lavie đi du lịch.
Mai Phương và bạn thân - Ốc Thanh Vân trong hậu trường chương trình Kí Ức Vui Vẻ. Tuy nhiên, đến giữa tháng 4/2019, khi xuất hiện trong một sự kiện thời trang, Mai Phương cho biết mình có dấu hiệu kháng thuốc và phải tìm một phương pháp khác. "Tôi cũng không biết tình trạng của mình rồi sẽ như thế nào. Nhưng tôi vẫn sẽ luôn cười vì nghệ sĩ phải mang đến cho khán giả những điều đẹp đẽ”, cô nói.
Khoảng đầu tháng 5/2019, Mai Phương phải nhập viện vì khối u ung thư bị di căn ngoài màng tim, thậm chí cô không ngủ được, khó thở nên phải hỗ trợ bằng máy. Sau nửa tháng điều trị, nữ diễn viên được xuất viện để điều trị ngoại trú.
Đến giữa tháng 1 vừa qua, Ốc Thanh Vân tiết lộ, dịp đầu năm 2020, Mai Phương phải vào viện điều trị theo phác đồ của bác sĩ. "Điều trị bệnh này, không thể nói Phương ổn, khỏe. Thời gian qua, Phương yếu hơn, đôi lúc nói không ra hơi, thở khó, da xanh và giảm cân. Các bác sĩ vẫn theo dõi và đưa ra các phương án chữa trị thích hợp", nữ nghệ sĩ cho biết.
Vào cuối tháng 2, Mai Phương khiến nhiều người xót xa khi đăng tải thông tin cần người chăm sóc cho mình trong bệnh viện trên trang cá nhân. Đến đầu tháng 3 này, diễn viên Hòa Hiệp và Ốc Thanh Vân chia sẻ rằng sức khỏe của Mai Phương ngày càng sa sút. "Mai Phương vẫn đang được điều trị tại phòng hồi sức cấp cứu của Bệnh viện Quân Y 175, TP.HCM. Các bác sĩ tích cực điều trị cho em theo phác đồ. Tuy nhiên, sức khỏe của Phương yếu và mệt hơn trước", nữ nghệ sĩ chia sẻ với Zing.
Tuy nhiên, đến tối ngày 28/3, Mai Phương đã trút hơi thở cuối cùng tại nhà riêng ở TP. HCM sau một năm rưỡi chiến đấu với bệnh ung thư phổi.
Sau thông tin này, trên khắp các diễn đàn mạng xã hội, bên cạnh những lời chia buồn gửi đến gia đình nữ diễn viên, nhiều người hâm mộ còn bày tỏ sự ngưỡng mộ đối với tinh thần lạc quan và nỗ lực chiến đấu với căn bệnh ung thư phổi quái ác của Mai Phương.
Một người viết: “Tạm biệt chị, nữ diễn viên có nụ cười thường trực trên môi trong bất cứ hoàn cảnh nào, theo dõi hành trình chống chọi bệnh tật của chị mà em ngưỡng mộ quá, bởi em chưa thấy chị than mệt, than đau với ai bao giờ”. Còn người khác nhắn nhủ: “Tôi cũng từng có người thân mắc bệnh như Phương, nên tôi thấu hiểu những đau đớn dày vò của căn bệnh này, nhưng phải nói rằng Phương nghị lực quá, coi hình toàn thấy em cười, xin thắp nén nhang lòng, chúc em về miền cực lạc”,…
Mai Phương sinh năm 1985. Năm 2006, cô tốt nghiệp khoa Kịch nói thuộc Đại học Sân khấu Điện ảnh TP HCM. Sau đó, cô tham gia sân khấu kịch Phú Nhuận và được biết đến khi diễn diễn các vở: "Người vợ ma", "Nhiệm vụ bất khả thi"...
Ngoài ra Mai Phương còn góp mặt trong một số bộ phim như "Những thiên thần áo trắng", "Hương phù sa", "Mộng phù du", "Xóm cào cào", "Trai nhảy". Năm 2010, nữ diễn viên còn thử sức với lĩnh vực ca hát dưới sự hỗ trợ của nhạc sĩ Nguyễn Văn Chung. Năm 2013, Mai Phương sinh con gái Lavie và làm mẹ đơn thân.
