7月21日，刘文雄凌晨酒醉呕吐窒息，引发心肌梗塞送医。家人发现后立刻通报119专线，救护员施以心肺复甦术、电击才恢复心跳、唿吸，但依然无意识，紧急送往基隆长庚医院抢救，期间曾以叶克膜维系生命，但最终依然在7月31日因心肌梗塞病逝，享寿64岁。亲民党主席宋楚瑜、总统蔡英文等多位政要皆前往致哀。8月3日于台北清真寺举行丧礼，并土葬于回教公墓。