2012年1月、体調不良を訴えて緊急入院した地井さんは、心臓疾患や原発不明がんとの過酷な闘病生活に入ります。同年5月には復帰を目指してメッセージを寄せていたものの、病状が悪化し、2012年6月29日に心不全のため70歳で逝去されました。
お別れの会には、俳優座同期の仲間たちをはじめ、数千人に及ぶ関係者とファンが参列。『北の国から』の共演陣や倉本聰氏による涙の弔辞は、多くの人々の胸を打ちました。旅立ちから歳月が流れた今でも、テレビ業界や視聴者の間で「地井さんのような温かな存在は二度と現れない」と、その人柄と功績が称えられ続けています。