Falleció a los 65 años en Los Ángeles debido a una neumonía, según anunció su hija a través de redes sociales. Kilmer había estado luchando contra un cáncer de garganta desde 2015, lo que le había afectado gravemente la voz y le había dejado dificultades para hablar. A pesar de esto, continuó su carrera actoral e incluso apareció en la película “Top Gun: Maverick” en 2022, donde utilizó su voz original alterada digitalmente para mejorar su claridad.
