Nem vetette meg az alkoholt: a jóképű színész egész életében keményen ivott és dohányzott. 1955-ben nyelőcsőrákot diagnosztizáltak nála, amit Bogart titkolt a közvélemény elől, és sokáig nem volt hajlandó kezeltetni magát. Sem a sebészek, sem a kemoterápia nem segíthetett rajta, rákos áttétek képződtek az egész testében, 35 kilóra fogyott. 1957. január 14-én hunyt el, de szarkasztikus humorát az utolsó napjaiban sem veszítette el: „Nem lett volna szabad áttérnem a whiskyről a Martinire.”