El 13 de agosto de 2014, durante la ceremonia de apertura del Congreso Internacional de Matemáticos de Seúl, Maryam Mirzakhani recibe la prestigiosa medalla Fields, junto con otros tres galardonados, entre ellos el franco-brasileño Artur Ávila. A los 37 años se convierte en la primera mujer que recibe este premio desde su creación en 1936. «Esto hizo vibrar una fibra sensible en mí, me llegó al corazón», declaró en aquella ocasión la matemática australiana Nalini Joshi, conmovida por este acontecimiento histórico. Añadió que era la primera vez que una mujer recibía esta distinción, lo que demostraba sin ambigüedad que una matemática puede ser tan brillante como los hombres más destacados.
Pero, en el momento del congreso, Maryam ya estaba enferma. Afectada por un cáncer de mama, llegó a temer no poder viajar a Seúl. Con gran valentía —sin que la comunidad matemática sospechara nada— logró participar en el acontecimiento, acompañada por su hija Anahita y su marido, el matemático Jan Vondrák. Tras una fase de remisión, en abril de 2016 su enfermedad se agravó. Entonces siguió un tratamiento experimental en Nueva York. Sin quejarse nunca, y sin dejar de trabajar ni de cuidar de su hija, luchó con determinación, preservando al mismo tiempo su alegría natural, teñida de humor e incluso de fantasía.
Anton Zorich, especialista en su trabajo, declara en la película dedicada a ella, Los secretos de la superficie, a propósito de su lucha contra el cáncer: «Hasta el último momento estuve seguro de que lo lograría. Nadie más habría podido. Pero ella sí.» Sin embargo, la enfermedad acabaría con ella unos meses después, el 14 de julio de 2017, sin que hubiera dejado nunca de proseguir sus investigaciones con perseverancia y entusiasmo. La víspera de su muerte escribió en Facebook: «Cuantas más matemáticas hago, más feliz soy.»

Sello de la República Islámica de Irán con la efigie de Maryam Mirzakhani.