Allerede etter riksrådsforhandlingene ble Lykke operert for kreft, men strålebehandlinger forlenget livet hans med mange år. I 1947 avbrøt kong Haakon VII sitt offisielle program for å avlegge Lykke et besøk. Lykke sa: «De kan tro vi hadde det vanskelig her hjemme sommeren 1940», hvorpå kongen svarte: «Det er nettopp derfor jeg kommer til Dem, kjære Ivar Lykke», og deretter rakte ham hånden. Lykke døde i Trondheim etter lengre tids sykdom i 1949, 77 år gammel.