Chị Cẩm Tú - con gái của danh ca - cho biết bà qua đời lúc 19h ngày 15/1 (giờ địa phương), sau thời gian nguy kịch, được chăm sóc tại phòng hồi sức đặc biệt (ICU) trong tình trạng phổi không hoạt động, dùng máy trợ thở hoàn toàn.
Khoảng một tháng trước, bà bị ho, cảm nên đi khám, được chẩn đoán nhiễm nCoV. Sau nhập viện điều trị, tình hình danh ca khả quan hơn. Tuy vậy, bà được chuyển vào ICU do ăn nhiều đồ ngọt, lượng đường tăng cao, thở bằng máy vì yếu sức.
Ca sĩ Quang Thành, người tham gia nhiều show cùng Lệ Thu trong và ngoài nước cho biết, khi danh ca nhập viện anh và nhiều đồng nghiệp cầu nguyện từng ngày, mong điều kỳ diệu đến. Hồi tháng 11/2020, Quang Thành còn trò chuyện qua điện thoại với Lệ Thu để bàn tính việc mời bà cùng Khánh Ly, Anh Khoa, Tuấn Ngọc... về nước tham gia show Vòng tay nhân ái, dự kiến diễn ra vào tháng 4/2021. Đến tháng 12/2020, anh mất liên lạc với Lệ Thu khi bà phải nhập viện điều trị Covid-19.
Quang Thành nói: "Chị sống văn minh, chăm chút cho sức khỏe, tập thể dục đều đặn, ăn uống lành mạnh, không rượu bia, cà phê, thuốc lá. Tôi thật sự bất ngờ khi biết chị qua đời vì Covid-19. Khi mời Lệ Thu tham gia show, bao giờ tôi thoải mái và yên tâm trong khâu tổ chức. Tuổi cao nhưng chị có lối sống năng động, hầu như luôn tự lái xe khi đi lại, sử dụng thành thạo smartphone, đúng giờ giấc và chủ động công việc với tác phong của người trẻ".
Ca sĩ Đức Tuấn xót xa khi hay tin. Từ khi biết danh ca lâm trọng bệnh, anh theo dõi tình hình sức khỏe bà hàng ngày. Khi anh thu album Văn Cao (năm 2008), chính Lệ Thu đọc lời dẫn mở đầu album cho anh. "Với tôi, cô Lệ Thu là giọng ca đỉnh cao, một tượng đài khó so sánh. Giọng cô trầm nhưng vẫn biến hóa đầy màu sắc", anh nói.
Lệ Thu là một trong ba tên tuổi ca sĩ nổi tiếng làng nhạc Việt trước 1975 đến nay, bên cạnh Thái Thanh, Khánh Ly. Bà sinh năm 1943 tại Hải Phòng, tên thật là Bùi Thị Oanh. Bố mẹ bà sinh được tám người con, tuy nhiên bảy con đầu đều qua đời khi bà mới chỉ lên ba. Bà vốn sinh ra trong một gia đình khá giả. Do khúc mắc chuyện gia đình, mẹ đưa bà vào Sài Gòn sinh sống khi bà mới 10 tuổi.
Năm 1959, khi còn học trường Les Lauriers (nay là tiểu học Đuốc Sống, quận 1, TP HCM), được bạn bè cổ vũ, bà lần đầu hát với ca khúc Tà áo xanh (Dang dở) của nhạc sĩ Đoàn Chuẩn. Chất giọng của bà được ông chủ phòng trà Bồng Lai để ý, ngỏ lời mời đi hát. Ban đầu, sợ mẹ không chấp nhận, bà từ chối. Ông ra sức thuyết phục bà đến hát ở phòng trà, kèm theo một khoản thù lao hậu hĩnh. Khi được hỏi muốn gọi với nghệ danh là gì, bà lập tức nói: Lệ Thu. Sau này, trả lời phỏng vấn, bà cho biết: "Tôi hiểu chữ ’lệ’ mang nghĩa buồn lắm, là nước mắt, và mùa thu cũng sầu không kém. Thế nhưng ’lệ’ ở đây còn có nghĩa là mỹ lệ, là một mùa thu rất đẹp. Đến giờ, tôi vẫn không hiểu tại sao cái tên này lại được bật lên một cách tự nhiên như thế".
Từ năm 1968 đến năm 1971, tiếng hát Lệ Thu cuốn hút khán giả đến các vũ trường trung tâm Sài Gòn. Thời gian đầu, bà thường trình bày những nhạc phẩm Anh, Pháp: La vie en rose, A certain smile, La mer, Love is a many-splendored thing... Ngoài đi hát tại các tụ điểm, bà còn ký giao kèo hợp tác thu thanh băng nhạc, khởi đầu cho thời kỳ đỉnh cao trong nghề. Theo báo chí đương thời, bà thuộc top ba giọng ca ăn khách nhất Sài Gòn lúc bấy giờ, bên cạnh Thái Thanh và Khánh Ly,
Nổi tiếng với giọng ca khàn ấm, âm vực rộng, Lệ Thu được nhiều nhạc sĩ viết tặng riêng các ca khúc: Nước mắt mùa thu (Phạm Duy), Xin còn gọi tên nhau (Trường Sa), Thu, hát cho người (Vũ Đức Sao Biển)... Sinh thời, nhạc sĩ Vũ Đức Sao Biển từng viết Thu, hát cho người để nhớ về mối tình thời trung học ở Quảng Nam. Sau đó, ca khúc in đậm dấu ấn của giọng hát Lệ Thu, trở thành một trong những bản tình ca thành công nhất của bà.
Thập niên 1970, tên tuổi bà gắn liền với nhạc sĩ Trường Sa khi là người đầu tiên thu âm ba sáng tác nổi tiếng của ông: Rồi mai tôi đưa em, Xin còn gọi tên nhau, Mùa thu trong mưa. Trường Sa từng kể, năm 1969, khi chạy trên đường phố Sài Gòn, nghe tiếng hát Lệ Thu lồng lộng qua khung cửa sổ phòng trà Tự Do, ông lập tức dừng lại, viết những câu đầu tiên trong Xin còn gọi tên nhau: "Tiếng hát bay trên hàng phố bâng khuâng/ Chiều đong đưa những bước chân đau mòn...". Bà cũng thành công với nhiều tác giả khác: Phạm Đình Chương, Dương Thiệu Tước, Cung Tiến, Y Vân, Từ Công Phụng...
Sau năm 1975, bà cùng gia đình sang Mỹ định cư. Danh ca tiếp tục hoạt động nghệ thuật, thu âm nhiều album. Năm 2007, bà về nước tham gia đêm nhạc tưởng niệm Trịnh Công Sơn - Rơi lệ ru người. Năm 2013, bà gặp tai nạn giao thông ở Mỹ, xe bị phương tiện khác tông từ phía sau. Danh ca nhập viện cấp cứu khi chỉ còn một tuần nữa là tổ chức liveshow ở Việt Nam. Được bác sĩ khuyên nghỉ dưỡng để chấn thương hồi phục, bà vẫn quyết tâm về nước vì không muốn lỡ hẹn với khán giả. Thời gian trước khi bệnh nặng, thỉnh thoảng, bà về nước dự các đêm nhạc nhỏ, làm giám khảo các cuộc thi. Sau khi hôn nhân đổ vỡ, con cái trưởng thành, lập gia đình, bà sống một mình ở thành phố Fountain Valley, California, duy trì đam mê ca hát.