Trước đó, vào ngày 16/9, trong lúc làm vườn ở quê nhà Đồng Tháp, ông Bảy bất ngờ bị hôn mê sâu do xuất huyết não. Ông được chuyển vào Bệnh viện Quân Y 175 (TP.HCM) cấp cứu điều trị tích cực.
Sáng 19/9, Thiếu tướng Nguyễn Hữu Chí - Phó Tư lệnh Quân chủng Phòng không - Không quân (PK-KQ) đã đến thăm hỏi, nắm tình hình sức khỏe của ông. Sau nhiều ngày điều trị, dù được các cán bộ, bác sĩ Bệnh viện Quân y 175 tận tình cứu chữa nhưng do tuổi cao sức yếu, bệnh hiểm nghèo, ông Bảy đã qua đời, hưởng thọ 83 tuổi.
Đại tá, Anh hùng LLVTND Nguyễn Văn Bảy sinh năm 1936, nhập ngũ năm 17 tuổi, là một trong 19 phi công Việt Nam đạt đẳng cấp ACES - danh hiệu có từ chiến tranh thế giới thứ hai dành cho những phi công lái máy bay quân sự có số lần bắn hạ máy bay đối phương đạt từ 5 máy bay trở lên. Trong hai năm 1966-1967, ông bắn rơi 7 máy bay Mỹ. Ông vinh dự được Nhà nước phong tặng các danh hiệu cao quý gồm Anh hùng LLVTND, Huân chương Hồ Chí Minh, Huân chương Chiến công hạng Nhì, hạng Ba.
Lễ tang đại tá phi công Nguyễn Văn Bảy sẽ được tổ chức vào 9h ngày 24/9 tại Nhà tang lễ Bộ Quốc phòng (số 5, Phạm Ngũ Lão, TP.HCM). Lễ Truy điệu được tổ chức vào 5h30 ngày 26/9. Sau lễ tang tại TP.HCM, linh cữu phi công Nguyễn Văn Bảy được đưa về quê nhà ở xã Tân Dương, huyện Lai Vung (Đồng Tháp). Lễ viếng tại quê nhà được tổ chức từ 12h ngày 26/9. Lễ truy điệu và đưa tang vào hồi 12h ngày 27/9, an táng tại nghĩa trang gia đình thuộc xã Tân Dương, huyện Lai Vung, tỉnh Đồng Tháp.