I juni 2022 ble Pegula innlagt på akuttmottaket i Boca Raton av uavklarte grunner. Pegulas datter Jessica sa senere at morens tilstand hadde bedret seg, og innen Jessica deltok under Wimbledon-turneringen i 2022 var hun i rehabilitering. I en artikkel i den 7. februar 2023 ble det avklart at Kim Pegula ble innlagt med et hjerteinfarkt som hadde ført til «hjerneskade» og «omfattende ekspressiv afasi og hukommelsessvikt» som et resultat av oksygenmangel i hjernen over lengre tid. Jessica Pegula takket søsteren Kelly for å ha reddet morens liv, da hun hadde tatt et HLR-kurs få måneder før hendelsen. Sent i juli 2023 deltok un under en treningsleir for Buffalo Bills, som var den første gangen hun hadde vist seg offentlig på 14 måneder.