El cineasta, que padecía una grave enfermedad hepática desde hace un año, se sintió indispuesto en su domicilio y fue trasladado a la clínica Monte Príncipe en la localidad madrileña de Boadilla del Monte, donde falleció. Los restos mortales de Juan Antonio Bardem fueron incinerados en la intimidad en la localidad madrileña de Alcorcón.

La capilla ardiente del cineasta fue instalada en el Cine Doré, la sala de proyecciones de la Filmoteca Española, en la madrileña calle de Santa Isabel.

En la última edición de los premios Goya, cuando recibió un galardón honorífico por toda su carrera, Juan Antonio Bardem sorprendió al anunciar que tenía muchos proyectos en mente y pedía la colaboración de productores para que se los financiaran.

Antes de recibir la Medalla de Honor de la Universidad Internacional Menéndez Pelayo, Juan Antonio Bardem insistió en que le gustaría realizar dos proyectos concretos: "Regreso a la Calle Mayor", en el que pretendía preguntar a los actores de su película de 1956 qué ha sido de ellos todos estos años, y "Ella dijo no", en el que Bardem quería contar la historia con la estudiante que no quiso ser su compañera en la vida, y la forma en la que el protagonista la busca tras jubilarse.

El director de cine explicaba que sus proyectos "no son películas clónicas, miméticas y reiterativas, de ahí que no se consideren comerciales y no consigan el apoyo económico necesario para ponerlas en marcha".

Hombre de fuertes convicciones de izquierdas, Juan Antonio Bardem empezó a militar en el Partido Comunista de España (PCE) en 1943. Fue candidato al Congreso por este partido en los comicios de 1977, 1979 y 1982 y con posterioridad ha apoyado a Izquierda Unida en campañas electorales y ha firmado distintos manifiestos con reivindicaciones políticas y sociales.

Su primer largometraje, "Esa pareja feliz" (1951), marcó el inicio de la edad de oro del cine español, con los primeros brotes críticos ("regeneracionismo crítico") a la dictadura y la influencia del neorrealismo italiano.