所属事務所による公式発表において、市原悦子さんの直接の死因は心不全と公表されました。2019年1月12日午後2時21分、東京都内の病院で静かに息を引き取りました。
心不全とは、心臓のポンプ機能が低下して全身に必要な血液を送り出せなくなる病態を指します。市原さんの場合、突然心臓の発作が起きたというよりも、長期にわたる闘病生活の中で徐々に体力が削られ、最終的に心臓へと大きな負荷がかかった結果と見られています。
亡くなる直前の2019年1月初旬、市原さんは体調不良を訴えて緊急入院していました。一時は点滴や酸素投与を受けながら持ち直す兆しを見せていたものの、長年の闘病による全身の衰弱が進んでおり、急激な容態悪化を防ぐことは叶いませんでした。