El 19 de noviembre de 2011, el representante de Gibb reveló que le diagnosticaron cáncer colorrectal y que su hermano menor, Barry, se estaba recuperando de una cirugía de riñón. En febrero de 2012, Gibb anunció que su cáncer se había extendido al hígado y al colon, y que había sido sometido a una cirugía el 20 de octubre de 2011. Recibió seis rondas de quimioterapia entre julio y diciembre de 2011. También se informó en febrero de 2012 que Gibb estaba sólo le quedan unos meses de vida. Sin embargo, progresó aún más a través de un ensayo con un fármaco experimental y en el verano estaba lo suficientemente sano como para grabar dos nuevas canciones para la caja Mythology de los Bee Gees. El 13 de abril de 2012, Gibb reveló en el programa de televisión matutino del Reino Unido, Daybreak, que sus tumores se habían reducido en un 75% después del tratamiento y que los médicos le habían dado el visto bueno. En octubre de 2012, Gibb completó un tratamiento de radioterapia de siete semanas en su hígado en Boston, Massachusetts.
Cáncer de hígado
El cáncer de Gibb, sin embargo, regresó más tarde en 2012. El 14 de octubre, canceló sus próximas apariciones en vivo luego de una exploración que mostró que su cáncer había regresado. Gibb también anunció que los Bee Gees probablemente harían una gira en 2013 si su salud lo permitiera. En enero de 2013, se sometió a otra cirugía para extirpar un crecimiento de su hígado, así como a múltiples resecciones intestinales.