むし歯が自然に治る可能性はゼロ
まず知っておいてほしいのは、進行したむし歯が自然に治ることはないということです。
最も、完全な初期段階であればケア次第で治ることもありますが、
一度でも進行すると自然に治ることはなく、むしろ進行していくだけです。
痛みが治まったのには別の理由があるのです。

痛みが治まった理由
結論から言うと、歯の神経（歯髄）が死んでしまったからです。
むし歯の痛みがやがて治まるというのは実な稀なケースではなく、放置することで必ず起こることです。
実際には、むし歯が象牙質まで進行することで最初の痛みが訪れます。
ここで放置するとさらにむし歯は神経付近まで進行し、この段階で痛みは激痛に変化します。
ここでも放置するとやがて神経が死んでしまい、そうなると一切痛みを感じなくなるのです。
つまりむし歯の痛みが自然に治まるというのは、むし歯を放置した結果神経が死んでしまったからなのです。

そのまま放置すると
神経の死んだ歯には栄養が届かなくなり、そのため象牙質は弾力を失います。さらに歯そのものも脆くなり、欠けたり折れたりしやすくなってしまいます。
また神経が死んだ歯は変色するため、歯としての見た目も悪くなります。
深刻な場合として、副鼻腔炎や骨髄炎など、虫歯とは一見無関係な病気を引き起こすことがありますし、さらには脳梗塞や心筋梗塞といった命にかかわる病気を招く可能性もあるのです。
稀なケースではあるものの、虫歯の放置で死に至ってしまうリスクが発生するのです。