Carlo Ancelotti empezó su conferencia de prensa en la Ciudad Real Madrid enviando unas palabras de apoyo a Tito Vilanova: “Quiero mandar un mensaje de apoyo y ánimo a mi colega Tito, estoy triste por esto. Es un luchador y seguirá luchando. Quiero decirle que toda la plantilla y el club estamos con él. Esperamos que todo salga bien”.
El 22 de noviembre de 2011 el FC Barcelona comunicó que Tito Vilanova padecía un tumor en la glándula parótida y fue operado de urgencia. Seis días después salió de la Vall d’Hebron y al cabo de dos semanas retornó a los entrenamientos.
Casi un año más tarde, el 19 de diciembre de 2012, Vilanova recayó de su enfermedad y se le detectó un pequeño ganglio. Volvió a ser operado en el Vall d’Hebron y recibió el alta dos días después. El 6 de enero de este 2013 reapareció en el banquillo contra el Espanyol y posteriormente viajó a Nueva York para hacerse varias pruebas.
Volvió para dirigir el partido contra el Málaga del 13 de enero y se volvió a marchar a USA, durante un período de dos meses, para recibir el tratamiento adecuado. El 29 de marzo de 2013 volvió a dirigir un entrenamiento y se sentó en el banquillo el 2 de abril contra el París Saint Germain.