晚年，帕瓦羅蒂疾病纏身。2005年3月，帕瓦羅蒂作了頸部手術，修復了兩根椎骨。同年6月，他因喉炎取消了原定在墨西哥舉行的「三高音樂會」。2006年初，他進行了背部手術，但住院期間被傳染了其他疾病，不得不取消了在美國、加拿大和英國舉行的音樂會。
2006年7月，帕瓦羅蒂被診斷患有胰腺癌，醫院方面要求對其進行手術，以摘除惡性腫瘤。手術後不久，有報導稱他身體恢復良好。因進行癌症治療，帕瓦羅蒂在2006年的剩餘演出全部取消。但是，帕瓦羅蒂的經濟公司卻稱，帕瓦羅蒂全球告別巡演有望於2007年初重新開始。
院方官員稱，2007年8月9日，星期四，帕瓦羅蒂進入其家鄉——義大利北部城市莫德納的一家醫院接受觀察。醫院發言人阿爾貝托·葛雷柯拒絕透露這位71歲的男高音入院的具體原因，不過，據當地報紙報導，帕瓦羅蒂是因肺炎被送進醫院的。2007年8月15日，有報導稱，帕瓦羅蒂「會馬上出院」，但並未給出具體日期。報導還稱，帕瓦羅蒂打算恢復錄製「聖歌」和教孩子學音樂的工作。
8月21日，有報導稱，帕瓦羅蒂正在接受癌症治療，進行有關胰腺癌的相關檢測，短期內不可能出院。2007年9月5日，義大利安莎通訊社報導說，帕瓦羅蒂健康狀況急劇惡化，目前「正處於非常危險的境地。」據義大利電視臺報導，帕瓦羅蒂在6日多次陷入昏迷，同時出現腎臟衰竭。
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