Španielsky kouč podľahol ťažkej chorobe 25. apríla vo veku 45 rokov. Zhubné ochorenie slinných žliaz mu diagnostikovali v novembri 2011, keď bol v Barcelone asistentom Pepa Guardiolu. Odvtedy sa podrobil dvom chirurgickým zákrokom, tesne pred smrťou nasledoval tretí, ale neodvrátil najhoršie. Funkcie trénera FCB sa Vilanova vzdal pre zdravotné problémy v júli 2013, nahradil ho Gerardo Martino.
Francesc Vilanova i Bayó, ako znie celé meno niekdajšieho stredopoliara, počas vlastnej hráčskej kariéry hájil farby barcelonskej rezervy, za prvé mužstvo si nikdy nezahral. Pôsobil aj v Celte Vigo, Malorke, Elche a niekoľkých menších kluboch.
Vilanova sa vydal na trénerskú dráhu v roku 2003 v malom katalánskom mestečku Palafrugell. Následne pôsobil ako športový riaditeľ FC Terrassa. V roku 2007 jeho kroky viedli do FC Barcelona, kde sa ako asistent trénera cez B-mužstvo postupne prepracoval do áčka. Spoločne s Pepom Guardiolom sa podieľal na úspešnom období katalánskeho klubu.