公式発表資料および当時の医療報道によると、5代目三遊亭円楽の直接の死因は「肺がん(肺癌)」です。2009年10月29日午前8時15分、東京都杉並区の病院で家族や関係者に見守られながら息を引き取りました。享年77(満77歳没)でした。
晩年の円楽は、複数の重篤な疾患と同時に向き合う過酷な闘病生活を送っていました。もともと長年患っていた糖尿病に加え、2005年秋に脳梗塞を発症。その後、2008年頃からは胃がんや大腸がんの手術を受けるなど、がんとの闘いが続いていました。転移した肺がんの進行により呼吸不全を併発し、最期は静かに眠るような旅立ちだったと伝えられています。
当時の特番や関係者の手記によると、病床でも取り乱すことは一切なく、訪れた弟子たちに対して気遣いを見せていたといいます。弱音を吐かず、噺家としての威厳とダンディズムを崩さなかった姿は、多くの落語関係者の心に深く刻まれています。