所属事務所である東映マネージメントの公式発表によると、渡瀬恒彦さんは2017年3月14日午後11時18分、多臓器不全のため東京都内の病院で逝去しました。享年72歳(満72歳没)でした。
渡瀬さんの体に異変が生じたのは2015年夏のことでした。8月下旬に受けた精密検査において胆のう癌(胆嚢がん)が見つかり、医師からは「余命1年」の宣告を受けていたことが後に明らかになっています。胆のう癌は初期段階での自覚症状が極めて乏しく、発見された時点ですでに進行しているケースが少なくありません。渡瀬さんの場合も手術による完全切除が難しい状態であり、抗がん剤投与と放射線治療を中心とした集中的な治療計画が組まれました。
しかし、渡瀬さんは病気の発覚後も一切の弱音を吐かず、周囲のスタッフや共演者に過度な心配をかけまいと病名を公表せずに仕事を継続しました。入院と通院を繰り返しながら、激しい副作用や体重減少と戦い、撮影現場では一切の妥協を許さないプロフェッショナルとしての姿勢を崩しませんでした。