19. novembra 2011 Gibbov zástupca prezradil, že mu bola diagnostikovaná rakovina hrubého čreva a konečníka a jeho mladší brat Barry sa zotavuje po operácii obličiek. Vo februári 2012 Gibb oznámil, že jeho rakovina sa rozšírila do pečene a hrubého čreva a že 20. októbra 2011 podstúpil operáciu. V období od júla do decembra 2011 dostal šesť kôl chemoterapie. Vo februári 2012 bolo tiež oznámené, že Gibb dostali len mesiace života. Urobil však ďalší pokrok prostredníctvom experimentálneho skúšania liekov a do leta bol dostatočne zdravý na to, aby nahral dve nové piesne do boxu Bee Gees' Mythology. Dňa 13. apríla 2012 Gibb v britskom raňajkovom televíznom programe Daybreak prezradil, že jeho nádory sa po liečbe zmenšili o 75 % a lekári mu dali „všetko jasné“. V októbri 2012 Gibb absolvoval sedemtýždňovú rádioterapiu pečene v Bostone v štáte Massachusetts.
Rakovina pečene
Gibbova rakovina sa však vrátila neskôr v roku 2012. 14. októbra zrušil svoje nadchádzajúce živé vystúpenia po skenovaní, ktoré ukázalo, že sa mu rakovina vrátila. Gibb tiež oznámil, že Bee Gees pravdepodobne vystúpi na turné v roku 2013, ak mu to zdravie dovolí. V januári 2013 podstúpil ďalšiu operáciu na odstránenie výrastku z pečene, ako aj viacnásobné resekcie čreva.