2017年1月9日、テレビ朝日にて放映された『人気声優200人が本気で選んだ!声優総選挙!3時間SP』で第3位に選ばれる[23]。

2017年6月16日、体調を考慮しながら徐々に仕事を再開することが所属事務所から発表された[24]。同年6月28日、復帰作が8月11日公開の『スパイダーマン:ホームカミング』の吹き替えであると発表された[25]。森川によると復帰後は自分のペースで仕事をしていたといい[26]、休業前に退いた持ち役への復帰はほとんど行われなかった。

『アベンジャーズ/エンドゲーム』公開後、同作までは何としてもトニー・スタークを吹き替える事を目標としていたため、観終わった後は「感慨深いものがありました」と語っていた[27]。

2020年4月12日、癌のため死去。満55歳没。生涯独身だった。通夜・告別式は近親者のみで営まれ、同月16日に所属事務所より発表された[10]。

2020年4月17日のBS朝日で遅れ放送されている『クレヨンしんちゃん』では画面下部に藤原の死去を知らせるテロップが映された[28]。また、翌4月18日放送のテレビ朝日系列の『クレヨンしんちゃん』では、番組終了直前に放送最初期[注 2]の野原一家のアニメーションと共に藤原の死去を知らせるテロップが映し出され、野原ひろしを象徴する「しんのすけー！」と叫ぶ藤原の声も流された[29]。また、5月10日にテレ朝チャンネルにて『クレヨンしんちゃん』“野原ひろし”思い出のエピソードと劇場版『クレヨンしんちゃん 嵐を呼ぶ モーレツ!オトナ帝国の逆襲』が12時30分から6時間半かけて一挙放送された[30]。

死去後にクレジットされた作品として、2020年7月に放送された『THE GOD OF HIGH SCHOOL ゴッド・オブ・ハイスクール』と同年12月に放送された『無能なナナ』は、生前に収録を済ませている[31][32]。
特色

方言は東北弁[9]。

役柄としては、父親や保護者、チームのまとめ役といったポジションを演じることが多い[33]。映画ライターの杉本穂高は藤原が他界した際、藤原の声優としての魅力について「少し抜けているけどカッコよさを兼ね備えた厚みのある人間を演じるのが、非常に上手い方だったと思います。カッコよさの中に多面的なユーモアや寂しさなどを取り入れ、声の色艶で様々な感情を表現する稀有な声優さんだったと思います。日本の芸能界にとっては本当に大事な存在でした」と評した[33]。

ナレーターとしても活動しており、『ケロロ軍曹』や『スクールランブル』などのアニメでナレーションを担当していた。

『ゾイド -ZOIDS-』、『鋼の錬金術師』、『天保異聞 妖奇士』、『BLOOD+』、『機動戦士ガンダム00』、『青の祓魔師』、『マギ』など、人気のアニメ枠・土6、後に日5（毎日放送製作、TBS系列）に頻繁に出演していた。

原恵一監督作品には常連として多く出演しており、原も矢島晶子共々「いつも僕の作品にご出演頂いています」とコメントしている。また、藤原本人も原から『百日紅?Miss HOKUSAI?』への出演オファーをもらった際には、「待ってたぜ原さん!」と出演に対して喜ぶコメントをしている[34]。

『アイアンマン』（劇場公開版）のトニー・スターク役（同シリーズの第1作、第2作のテレビ朝日『日曜洋画劇場』版に限っては池田秀一、第1作の機内上映版に限っては桐本拓哉が担当）を吹き替えてからは、ロバート・ダウニー・Jrの専属（フィックス）声優としても知られていた[35][36]。藤原はロバートが細かい表現をする表情の魅力などを意識して吹き替えをしていたと明かしており、何度も演じたことから、芝居の質や傾向、持ち味が理解出来たという。また、生前はロバートの吹き替えについて「昔から好きな俳優の一人だったので、（声を）アテさせてもらえる機会が多いのはうれしいなと思っています」と喜びを語っていた。ロバートの芝居については「軽い部分があって、どこか真剣味に欠けていて（笑）、皮肉っぽくて、ひねった表現が多いと感じていました」と分析しており、上述の通り『アイアンマン』でブレイクする前にも『ジョニー・ビー・グッド』で既に担当歴があったが、「その時の印象とほとんど変わっていないですね」とも語っていた[4]。