19. listopadu 2011 Gibbův zástupce prozradil, že mu byla diagnostikována rakovina tlustého střeva a konečníku a že jeho mladší bratr Barry se zotavuje po operaci ledvin. V únoru 2012 Gibb oznámil, že se jeho rakovina rozšířila do jater a tlustého střeva a že 20. října 2011 podstoupil operaci. Mezi červencem a prosincem 2011 dostal šest kol chemoterapie. V únoru 2012 bylo také oznámeno, že Gibb byl dostali jen měsíce života. Udělal však další pokrok díky experimentálnímu pokusu s drogami a v létě byl dostatečně zdravý, aby nahrál dvě nové písně pro krabici Bee Gees' Mythology. Dne 13. dubna 2012 Gibb v britském snídaňovém televizním programu Daybreak odhalil, že jeho nádory se po léčbě zmenšily o 75 % a že mu lékaři dali „vše jasné“. V říjnu 2012 Gibb dokončil sedmitýdenní radioterapii jater v Bostonu ve státě Massachusetts.
Rakovina jater
Gibbova rakovina se však vrátila později v roce 2012. 14. října zrušil svá nadcházející živá vystoupení po skenu, který ukázal, že se mu rakovina vrátila. Gibb také oznámil, že Bee Gees pravděpodobně vyrazí na turné v roce 2013, pokud to jeho zdraví dovolí. V lednu 2013 podstoupil další operaci k odstranění výrůstku z jater a také mnohočetné resekce střeva.