同年，柯俊雄复出于民视《廉政英雄》，这是他暌违十多年的戏剧作品。由于复出后在剧组熬夜拍戏，柯俊雄仍继续抽烟。。2013年11月23日，柯俊雄出席第50届金马奖颁奖典礼，与金马奖历届影帝影后合颁最佳剧情片奖。2015年10月27日，柯俊雄特别向三军总医院请假，与妻子蔡青桦共同出席由国家电影中心举办的电影保存成果发表会，这是他最后一次公开露面。2015年12月6日，柯俊雄因肺癌病逝于三军总医院，享寿70岁。柯俊雄的安息礼拜同年12月27日在林口安提阿中央教会举办，政坛、影坛及电视圈近千人送他最后一程