大杉漣の死因は、所属事務所ザッコの公式発表によると急性心不全である。死亡が確認されたのは2018年2月21日午前3時53分。前日20日には、テレビ東京系ドラマ「バイプレイヤーズ~もしも名脇役がテレビ東京で朝ドラを作ったら~」の撮影を神奈川県内で行っていた。撮影後、体調不良を訴えた大杉は緊急搬送されたが、帰らぬ人となった。
当時の報道各社の取材によると、大杉は撮影現場で共演者と談笑するなど普段と変わらぬ様子を見せていたという。そのため突然の訃報は、共演者の松重豊、遠藤憲一、田口トモロヲ、光石研、寺島進ら「バイプレーヤーズ」の仲間たちにも大きな動揺を与えた。ドラマ自体は遺作となり、最終回では大杉の不在を物語に組み込み、出演者たちが涙ながらに撮影を続けたことが当時の制作発表で明かされている。
ネット上では一時「過労死ではないか」との臆測も流れたが、事務所と遺族はこれを明確に否定。大杉は持病を公表しておらず、検死の結果としても急性心不全という医学的な死因が確定している。2026年現在、この死因の公式見解が覆った事実はない。