고 김주혁은 2017년 10월 30일 서울 삼성동 영동대로 인근에서 발생한 차량 사고로 세상을 떠났다. 향년 45세.
당시 사고 발생 후 인근 건국대병원으로 옮겨졌지만, 깨어나지 못하고 세상을 떠났다. 부검 결과 최종 사인은 심각한 머리 손상으로 밝혀졌다.
특히 KBS2 예능 프로그램 ‘1박 2일’에서는 작품 속 모습과 다른 친근한 이미지를 보여주며 ‘구탱이 형’이라는 별명을 얻기도 했다.
유작인 영화 ‘독전’을 통해 또 한번 강렬한 변신을 선보인 고인은 제55회 백상예술대상 영화부문 남자 조연상, 제55회 대종상 영화제 남우조연상, 제39회 청룡영화상 남우조연상을 수상했다.