在逾兩年的抗癌日子裏，司馬燕皆以樂觀態度面對，並曾表示積極過日子才對得起自己：「起碼有日真係走，都可以講句『I do my best!』」

2013年《好報》獨家披露司馬燕2012年10月證實患上胃癌，並即切除整個胃部。她受訪時表示已完成三次化療，體重由107磅跌至80磅。

2013年3月，司馬燕入院進行第五次化療傳發現惡性腫瘤，事後她澄清腫瘤較早前已發現、並已消失。

2013年7月，司馬燕在微博上宣布經歷九個月的抗癌療程後，終於康復。同月與老公吳忠義在荷蘭一座古堡補辦婚禮兼慶祝結婚周年。

2014年3月與老公在荷蘭旅遊時，因尿管閉塞影響腎部及膀胱，立即返港進行兩次手術，司馬燕的體重再次跌至70磅。

2014年6月，司馬燕因患腸炎，需入院照磁力共振。

2014年10月，傳司馬燕病情急轉直下，體重暴跌至50磅。據知由於她切除了整個胃部後，減低吸收營養度及引致膽管閉塞等問題，令她全身疼痛，故需要注射嗎啡止痛。

2014年12月14日向傳媒發短訊，表示已出院回家休息。同月22日在微信上載全家福，相中司馬燕消瘦不少，但化淡妝精神不俗。聖誕翌日她首度開腔接受本報訪問，中氣十足說：「我OK！聽到我把聲就知道我好好啦！」

2015年1月11日，有指司馬燕在紅山半島寓所昏迷送院，並傳出死訊。