Pada Mac 2022, Neill didiagnosis dengan limfoma sel T angioimunoblastik (AITL) tahap 3, sejenis limfoma bukan Hodgkin yang jarang dan agresif . Beliau mula-mula menyedari kelenjar bengkak semasa mempromosikan Jurassic World Dominion
. Rawatan awalnya ialah kemoterapi, yang berkesan buat sementara waktu tetapi akhirnya berhenti memberi kesan
.
Beliau kemudian beralih kepada ubat baru yang menyebabkan remisi, tetapi doktor memberi amaran bahawa ubat itu akhirnya akan berhenti berkesan . Menjelang awal 2026, Neill telah meningkatkan dos ubat yang disebutnya sebagai "suram dan menyedihkan"
.
Apabila kemoterapi gagal, Neill menyertai percubaan klinikal Australia untuk terapi sel CAR-T — rawatan yang mengubah suai genetik sel T pesakit sendiri untuk menyerang kanser . Pada April 2026, beliau memberitahu 7News Australia bahawa imbasan terkini menunjukkan tiada kesan kanser. "Saya bebas kanser. Nampaknya saya sudah hampir mati," katanya
. Beliau mengaitkan terapi sel CAR-T dengan penyelamatan nyawanya
.
Rawatan ini, yang beliau percaya patut diperluaskan aksesnya kepada pesakit kanser darah di Australia, kini dalam percubaan klinikal untuk merawat jenis limfoma dan mieloma tertentu .
Pada Ogos 2025, satu pakar tipu helah kematian palsu tersebar di dalam talian mendakwa Sam Neill telah meninggal dunia . Laporan itu adalah rekaan semata-mata — Neill masih hidup, dalam remisi, dan bekerja sepanjang tempoh itu
. Tiada laporan kematian yang boleh dipercayai setakat Julai 2026. Semua saluran utama, termasuk Variety, The Guardian, People, dan The Independent, melaporkan berita bebas kansernya pada April 2026
.
Neill menulis memoir bertajuk Did I Ever Tell You This?, diterbitkan pada 2023, yang memperincikan pertempuran kansernya dan kerjaya hampir 50 tahun dalam filem . Dalam memoir itu, beliau menulis dengan jujur mengenai diagnosis, hari-hari gelap kemoterapi, dan pandangannya tentang kehidupan dan kematian.
Sam Neill tidak meninggal dunia. Beliau masih hidup, bebas kanser, dan aktif mengerjakan projek filem baharu. Kisahnya adalah tentang ketahanan — diagnosis kanser yang jarang berlaku, perjalanan rawatan yang sukar, dan terapi eksperimen yang berjaya memberinya peluang kedua.