Il 10 dicembre del 1959, subito dopo essere stato ingaggiato dalla San Pellegrino Sport, la squadra appena costituita dall’amico ed ex-rivale Gino Bartali, Coppi parte con alcuni amici ciclisti francesi – fra cui Raphaël Géminiani, Jacques Anquetil, Roger Rivière, Henry Anglade e Roger Hassenforder – per un viaggio nell’Alto Volta, attuale Burkina Faso.
Il 13 dicembre è infatti in programma una corsa ciclistica, un criterium, a Ouagadougou (vincerà Anquetil davanti a Coppi), accompagnata il giorno successivo da alcune battute di caccia nelle riserve di Fada N’gourma e Pama, non lontano dalla capitale. Dopo la caccia Coppi e Géminiani tornano all’accampamento di Fada N’gourma, occupano la stessa camera e nella notte vengono assaliti dalle zanzare, contraendo la malaria. L’indomani i due sono stanchi e debilitati, e rientrano insieme in aereo a Parigi, poi si separano, il francese torna a Clermont-Ferrand, l'”Airone” a casa a Novi Ligure.
Il 20 dicembre Coppi e Géminiani si telefonano: sono entrambi febbricitanti. Quella stessa sera Géminiani perde conoscenza e viene ricoverato. La moglie Anne-Marie allerta immediatamente uno specialista di malattie tropicali, che invia una provetta di sangue all’Istituto Pasteur di Parigi. I medici rilevano la presenza nel sangue del plasmodium falciparum, il protista responsabile nell’uomo della malaria terzana maligna, la forma più violenta della malattia. Géminiani resta in coma otto giorni, ma viene curato con il chinino e salvato: si risveglierà il 5 gennaio. Coppi si reca invece all’incontro di calcio Genoa-Alessandria, spinto anche dalla curiosità di vedere all’opera l’astro nascente del calcio alessandrino e tutto italiano, Gianni Rivera, e nei giorni seguenti si reca anche a caccia nella sua riserva di Incisa Scapaccino.
Il 27 dicembre Coppi si mette a letto con febbre alta, nausea e brividi; due giorni dopo i parenti chiamano il dottor Allegri di Serravalle Scrivia, che a sua volta chiama a consulto il primario dell’ospedale di Tortona, prof. Astaldi, ma i due non riescono a fornire una diagnosi. Nel pomeriggio del 1º gennaio le condizioni del campione si aggravano ulteriormente; a Tortona giunge per un altro consulto anche il professor Fieschi, dell’Università di Genova. Coppi viene ricoverato d’urgenza prima a Novi e poi a Tortona: alle 22 del 1º gennaio perde conoscenza, alle 23 è in “pericolo di vita”, all’una di notte riprende conoscenza e parla con Ettore Milano, suo storico gregario; subito dopo entra in coma. All’ammalato è praticata una cura intensa a base di antibiotici e cortisonici, ma Coppi non reagisce. Non riprende più conoscenza e muore alle 8:45 del 2 gennaio 1960, all’età di quarant’anni.
I medici avevano sbagliato diagnosi, ritenendo Coppi affetto da un’influenza più grave del consueto, nonostante già a fine dicembre la moglie e il fratello di Géminiani, Angelo, avessero telefonato dalla Francia per avvertire di come a Raphaël fosse stata diagnosticata la malaria (raccontarono i congiunti di Géminiani che i medici italiani avevano loro risposto di pensare al proprio paziente, ché loro avrebbero provveduto a Coppi).Anche nella provetta del sangue prelevato a Coppi fu trovato il plasmodium falciparum, l’agente della malaria. Il 4 gennaio sono cinquantamila sul colle di San Biagio a seguire il funerale del “Campionissimo”. Coppi viene inizialmente sepolto nel piccolo cimitero sul colle San Biagio, nei pressi di Castellania, dove ancora oggi riposano i genitori ed altri parenti; verso la fine degli anni sessanta le sue spoglie e quelle del fratello Serse vennero traslate dal cimitero ed inumate definitivamente in un mausoleo, realizzato accanto al municipio di Castellania.
Nella carriera da professionista, durata ventuno anni (diciotto se si considera l’interruzione a causa della Guerra) Coppi vinse complessivamente 151 corse su strada (122 esclusi i circuiti), 58 delle quali per distacco, e 83 su pista. Indossò per 31 giorni la maglia rosa del Giro d’Italia e per 19 giorni la maglia gialla del Tour de France. Al Giro vinse ventidue frazioni, al Tour nove.