Pada 2010, Ainun divonis menderita kanker ovarium. Pada tanggal 24 Maret 2010, Ainun masuk ke rumah sakit Ludwig Maximilians Universitat, Klinikum Grosshadern, Munchen, Jerman. Di sana dia menjalani sembilan kali operasi.
Pada 22 Mei 2010 pukul 17.35 waktu Munchen, Ainun meninggal dunia setelah melewati masa kritis sekitar satu hari. Jenazah Ainun tiba di Jakarta pada 25 Mei 2010 dan dimakamkan di Taman Makam Pahlawan Kalibata hari itu juga.
16 tahun ditinggalkan sang istri, Habibie tidak pernah berhenti mendoakan Ainun. Bahkan Habibie selalu mengunjugi makam Ainun setiap hari Jumat.
Di usianya yang ke-80 tahun ini, kesehatan Habibie memang tidak terlalu baik. Namun, di antara semua itu, Habibie menegaskan, kesehatan matanya masih bagus. “Mata saya tidak buta dan saya bisa melihat sesuatu yang indah, apa salahnya?” kata dia.
Selamat ulang tahun, Habibie. Semoga selalu sehat dan terus menginspirasi bangsa Indonesia.