Newton-John revelou que lutou três vezes contra o cancro da mama, em segredo em 2013, além do diagnóstico inicial em 1992. Com a recorrência em 2017, o cancro espalhou-se para os ossos e progrediu para o estágio IV. Newton-John sentiu muita dor devido às lesões ósseas metastáticas e falou abertamente sobre o uso de óleo de canabis para aliviar a dor. Ela era uma defensora do uso de canabis medicinal e a sua filha Chloe possuía uma quinta de canabis no estado de Oregon.
Sucumbiu das complicações da patologia, a 8 de agosto de 2022, no sul da Califórnia aos 73 anos de idade.