Il 3 agosto 2008, la rivistaPeople ha riferito che alla Applegate era stato diagnosticato un cancro al seno[1]. Ciò è stato confermato dal suo manager, che ha riferito in una dichiarazione: "Alla signora Christina Applegate è stata diagnosticata una forma precoce di tumore al seno. Beneficiando della diagnosi precoce, il cancro non è pericoloso per la vita. Applegate è sotto trattamento dei suoi medici ed è previsto un pieno recupero". Il 19 agosto 2008, è stato annunciato che il cancro (a un solo seno) era stato rimosso dopo una doppia mastectomia e che per la Applegate era prevista una chirurgia ricostruttiva per i successivi otto mesi. La Applegate ha un difetto genetico ereditario, che spesso determina il cancro al seno. Sua madre, Nancy Priddy, è anch'essa sopravvissuta a un'operazione di cancro al seno.
Nel 2003 è stata portavoce delLee National Denim Day, che raccoglie milioni di dollari per l'istruzione e la ricerca del cancro della mammella[2][3]. La Applegate è poi apparsa in uno speciale televisivo intitolatoStand Up to Cancer progettato per raccogliere fondi per la ricerca sul cancro. Lo speciale è andato in onda sulle reti televisive CBS, NBC, ABC il 5 settembre 2009. Nel 2009 ha fondato inoltre laRight Action for Women, una fondazione dedicata allo screening del cancro della mammella focalizzato sul tipo di risonanza magnetica che le ha salvato la vita. La fondazione è attualmente nelle fasi iniziali della raccolta di fondi[4].