У 2018 році вона діагностувала рак, після операції вона повернулася до звичайного життя, але незабаром хвороба знову стала прогресувати. Пізніше акторка заразилася коронавірусом. Померла 19 травня 2021 року у віці 53 років у Москві. Була похована 22 травня в одній могилі з батьком на Пихтинському цвинтарі Москви.
На 54-му році життя від онкозахворювання померла кінознавець та актриса Тетяна Проценко, чиєю єдиною роллю стала Мальвіна у радянському дитячому фільмі «Пригоди Буратіно».
19 травня 2021 р.Тетяна Анатоліївна Проценко / Дата смерті