Under oppskytingen løsnet en stor bit med skum fra den utvendige drivstofftanken og traff vingen på romfergen. Sammenstøtet var kraftig nok til å skade varmeskjoldet på romfergens vinge så mye at det resulterte i ulykken. Om morgenen den 1. februar 2003 var romfergen på vei tilbake til Jorden etter en 16 dager lang ferd. NASA mistet radiokontakt med fergen bare noen få minutter før den skulle lande i Florida, og videoopptak viser at «Columbia» gikk i oppløsning over Texas i ca. 63 km høyde i en hastighet på 5,6 km/s. Både fergen og hele mannskapet gikk tapt.