Neill hatte 2023 seine Leukämieerkrankung öffentlich gemacht. In seiner Autobiografie "Did I Ever Tell You This" (Hab ich Dir das je erzählt) schrieb er, dass er seit März 2022 wegen eines Non-Hodgkin-Lymphoms behandelt und möglicherweise daran sterben werde.
In einem Interview mit dem "Guardian" sagte Neill damals, dass er sich trotz Behandlungserfolgen bis zum Ende seines Lebens Chemotherapie unterziehen werde. "Ich kann nicht so tun, als ob das letzte Jahr nicht seine dunklen Momente hatte", sagte Neill in dem Interview. Er sei "dankbar für jeden Tag und unermesslich dankbar für alle meine Freunde".
Neills langjährige Schauspielkarriere begann in den 1970er Jahren und brachte ihm dutzende Rollen in Film und Fernsehen ein, darunter die Serie "Peaky Blinders" sowie die Filme "Jagd auf Roter Oktober" und Jane Campions "Das Piano". Einer breiten Masse wurde er schließlich durch seine Rolle als Paläontologen Dr. Alan Grant in Steven Spielbergs Dinoserie "Jurassic Park" bekannt - eine Rolle, die er 2022 in "Jurassic World: Ein neues Zeitalter" ein letztes Mal übernahm. Zuletzt war Sam Neill im Vorjahr in der Netflix-Serie "Untamed" zu sehen.