В январе 2007 он заявляет, что вынужден сделать паузу из-за плохого здоровья. Несмотря на этот уход, запланирован второй альбом. В начале апреля он спел Vivo per lei c Элен Сегара.
В феврале 2007 года состояние здоровья певца серьёзно ухудшается, ему требуется пересадка лёгких. В конце марта его госпитализируют в больницу Foch, он ждал пересадку, но врачи не успели найти донора.30 апреля 2007 года он скончался. Похоронен на кладбище родного городка Сонназ в Савойе.[1]
Вечером 4 мая 2007 года во время трёхчасовой передачи о Грегори на канале TF1 было собрано 6 млн евро пожертвований, а записавшихся в доноры столько же, сколько за весь предыдущий год. Средства идут на финансирование исследований в области муковисцидоза, ремонт больниц. 7 июня 2007 года была официально зарегистрирована Ассоциация против муковисцидоза имени Грегори Лёмаршаля — «Association Grégory Lemarchal».