Am 19. November 2011 gab Gibbs Vertreter bekannt, dass bei ihm Darmkrebs diagnostiziert worden sei und dass sich sein jüngerer Bruder Barry von einer Nierenoperation erhole. Im Februar 2012 gab Gibb bekannt, dass sich sein Krebs auf die Leber und den Dickdarm ausgebreitet hatte und dass er sich am 20. Oktober 2011 einer Operation unterzogen hatte. Zwischen Juli und Dezember 2011 erhielt er sechs Runden Chemotherapie. Im Februar 2012 wurde auch berichtet, dass Gibb betroffen war gegeben, nur noch Monate zu leben. Durch einen experimentellen Medikamentenversuch machte er jedoch weitere Fortschritte und war im Sommer so gesund, dass er zwei neue Songs für das Boxset „Mythology“ der Bee Gees aufnehmen konnte. Am 13. April 2012 gab Gibb in der britischen Frühstücksfernsehsendung Daybreak bekannt, dass seine Tumore nach der Behandlung um 75 % geschrumpft seien und dass die Ärzte ihm „Entwarnung“ gegeben hätten. Im Oktober 2012 schloss Gibb in Boston, Massachusetts, eine siebenwöchige Strahlentherapie seiner Leber ab.
Leberkrebs
Gibbs Krebs kehrte jedoch später im Jahr 2012 zurück. Am 14. Oktober sagte er seine bevorstehenden Live-Auftritte ab, nachdem ein Scan ergab, dass sein Krebs zurückgekehrt war. Gibb kündigte außerdem an, dass die Bee Gees voraussichtlich 2013 auf Tour gehen würden, sofern sein Gesundheitszustand dies zulasse. Im Januar 2013 unterzog er sich einer weiteren Operation zur Entfernung einer Wucherung in seiner Leber sowie mehreren Darmresektionen.