강수연은 2022년 들어서 건강상의 문제가 생기면서 병원을 다니기 시작한 상태였다고 한다. 그러던 중인 5월 5일 오전부터 두통을 호소하였으며 오후 5시 48분에 강수연의 가족들이 넣은 신고를 받고 소방대원들이 출동하였으나 이미 심정지를 일으킨 상태로 발견되었다.
강수연은 즉시 병원 응급실로 이송되어 뇌출혈 진단을 받았고 혼수상태에서 병원 치료를 받기 시작했다. 5월 6일에는 중환자실에서 경과를 지켜보고 있는 상태라고 알려졌는데, 수술을 통한 치료는 고려하지 않는다고 한다. 이유는 병원에서 수술을 해도 경과가 나아지지 않을 것이라고 판단하여 가족들도 수술을 포기했기 때문이라고 전해졌다.
일련의 소식들이 언론 보도로 알려지자 김동호 부산국제영화제 초대 집행위원장, 임권택 감독, 류승완 감독, 배우 설경구 등 영화계 인사들이 그의 쾌차를 기원하는 메시지를 줄지어 발표하며 희소식을 기다렸다.
그리고 안타깝게도 5월 5일 오후 5시 48분경 쓰러지고 난 후 이틀도 채 지나지 않은 5월 7일 오후 3시, 강수연은 끝내 깨어나지 못하고 향년 55세를 일기로 세상을 떠나고 말았다. 5월 5일 쓰러졌을 땐 이미 심정지 상태였고, 이틀간 의식불명 상태에서 병원 치료를 받다가 5월 7일에 별세했다.
부고가 전해지자 영화계는 김동호 전 부산국제영화제 이사장을 위원장으로 영화인장 장례위원회를 꾸리기로 했다. 감독 이우석, 임권택, 정진영, 배우 김지미, 박정자, 박중훈, 손숙, 안성기 등이 고문을 맡았다.
또한 강수연의 복귀작이 될 예정이었던 넷플릭스 영화 정이는 강수연의 유작이 되고 말았다.
