김영애는 지난 2017년 4월 9일 췌장암 투병 끝에 세상을 떠났다. 향년 66세.
고인은 2012년 췌장암 판정을 받은 후 수술을 받았다. 하지만 2016년 건강이 악화됐고 다시금 치료를 받았지만 이듬해 별세했다. 당시 소속사 스타빌리지엔터에 따르면 사인은 췌장암에 따른 합병증이었다.
고인은 췌장암 수술을 받은 후에도 연기 열정을 이어갔다. 특히 유작이 된 KBS2 드라마 '월계수 양복점 신사들'에서 병세가 악화된 몸을 이끌고 촬영에 임해 많은 이들을 더욱 안타깝게 만들었다. 김영애의 아들 이민우 씨는2018년 MBC '사람이 좋다'를 통해 "어머니는 돌아가시기 직전까지도 인간 김영애 참 열심히 살았고, 멋있는 사람이었다"라며 눈물을 보이기도 했다.