Pada 2010, Beau menderita stroke ringan.
Tiga tahun kemudian, Beau didiagnosis menderita kanker otak, dan menjalani operasi, radiasi, dan kemoterapi, yang membantu menyembuhkan kankernya, tetapi kambuh pada 2015.
Beau dirawat di rumah sakit pada 20 Mei 2015, dan meninggal sepuluh hari kemudian. Pemakamannya digelar di Gereja Katolik Roma St Anthony of Padua di Wilmington, Delaware, tempat Presiden Obama berpidato.
"Dia melakukan dalam 46 tahun, apa yang kebanyakan dari kita tidak bisa lakukan dalam 146 tahun," kata Biden tentang karier cemerlang Beau.
Biden menjadikan penyembuhan kanker sebagai salah satu janji kampanyenya.
"Saya berjanji kepada Anda, jika saya terpilih sebagai presiden, Anda akan melihat satu hal terpenting yang mengubah Amerika: kita akan menyembuhkan kanker," kata Biden dalam rapat umum kampanyenya pada 2020.
Beau menikah dengan Hallie Olivere pada 2002 kemudian dikaruniai dua anak: Natalie lahir pada 2004, dan Robert Hunter II pada 2006.
Hallie kemudian berselingkuh dengan Hunter, sekitar setahun setelah kematian kakaknya. Istri Hunter, Kathleen pun mengajukan gugatan cerai pada 2016.
Setahun kemudian, Hunter dan mantan kakak ipar perempuannya berpisah.***