โชคชัย โชคอนันต์ เสียชีวิตเมื่อวันที่ 16 มกราคม พ.ศ. 2550 เวลา 02.20 น . ที่โรงพยาบาลศรีวิชัย ย่านบางกอกน้อย กรุงเทพมหานคร ด้วยอาการหัวใจวาย ขณะมีอายุได้ 55 ปี หลังจากที่ก่อนหน้านั้นป่วยเป็นทั้งตับแข็ง เบาหวาน และ หัวใจ ทำให้ต้องเข้าๆออกๆโรงพยาบาลอยู่หลายครั้ง

ศพของเขาได้รับการฝังตามความเชื่อของศาสนาอิสลามอยู่ที่มัสยิดยันนาตุ้ลพิรเดาซ์ อำเภอปากช่อง จังหวัดนครราชสีมา

โชคชัย โชคอนันต์ มีบุตรสาว 1 คนชื่อ ชลธิชา ปาทาน กับ จันทรา ธีรวรรณ