Все эти авантюрные приключения сильно сказались на здоровье Бондарчука. По словам его супруги Ирины Скобцевой: «Сергей Федорович каждое утро просыпался с тяжелым вздохом: „Ну что же мне делать с этими бандитами?“ Видя удрученное состояние Сережи и понимая, что надо его как-то из него вытаскивать, я уговорила его съездить в Сочи на „Кинотавр“, а еще (чуть раньше) в Югославию. И хотя поездка эта была не из легких: и дорога на перекладных, и блокада Белграда, и долгое ожидание на границе, возвращались мы в приподнятом настроении. Ему там предложили интересную работу. Увы, продержалось это настроение недолго. Все та же неизвестность с „Тихим Доном“ душила его…»
В последние месяцы здоровье стремительно уходило из Бондарчука. Эти месяцы были замешаны на крови (открылись три кровоточащие язвы), кофе и сигаретах. В конце концов все пережитые волнения вызвали у режиссера рак (недаром этот недуг называют болезнью печали). Врачи не сразу поставили диагноз – все думали с печенью что-то. Оказалось, поражено легкое и уже ничего нельзя поделать.
Уходил Бондарчук тихо. Перед смертью за два часа причастился и исповедался. На календаре было 20 октября 1994 года.
Рассказывает дочь режиссера Наталья Бондарчук: «Еще за год до смерти я почувствовала его уход из жизни и мысленно стала прощаться. Его семья боролась за его жизнь, и Ирина Константиновна особенно. И дочь Алена тоже. То, что он завершил фильм „Тихий Дон“, – заслуга его семьи. Когда отец умер, Алена позвонила мне в Киев (я там была на съемках) и сказала только: „Папа…“ И я все поняла. Мы обе очень долго рыдали. Мама тоже переживала. Но на кладбище к нему пошла одна, позже. Сейчас я поняла один свой долг – я должна снять фильм об отце…»
В конце июля 2000 года на доме по Тверской улице, где с 1968 по 1994 год жил С. Бондарчук, была открыта мемориальная доска. Как писала в «Комсомольской правде» О. Бакушинская: «На открытие прессу зазывали, обещая Путина с Лужковым, поэтому телекамер притащилось немерено. Они шастали вокруг занавешанной розовой занавеской доски и искали хоть кого-нибудь, кого можно заснять. Наконец нашли Евгения Матвеева. Впоследствии, конечно, собрались и Михалков, и Швыдкой, и Ирина Скобцева, и Федор и Наталья Бондарчуки. Самое отрадное – пришли ученики Сергея Федоровича. Самое трогательное – явление Людмилы Савельевой и Вячеслава Тихонова, Наташи Ростовой и Андрея Болконского из „Войны мира“. У них по-прежнему удивительные лица, но мы-то помним их молодыми…