2003. február 1-jén visszatérés közben a Columbia űrrepülőgép Texas állam fölött darabokra szakadt és a fedélzetén tartózkodó űrhajósok életüket vesztették. A következő napokban a robbanás környékén elégett maradványokat találtak az űrrepülőgépből. A Columbia éppen egy 16 napos küldetésen (STS-107) volt túl, amelynek keretében több tudományos kísérletet végeztek. A katasztrófát valószínűleg egy indításkor leváló törmelék okozta, amely eltalálta az űrrepülőgépet, és visszatéréskor a sérült szárny már nem bírta a terhelést.

A Columbia akkori küldetésén hét űrhajós vett részt: Rick D. Husband (parancsnok), William C. McCool (pilóta), Michael P. Anderson, David M. Brown, Kalpana Chawla, Laurel Clark és Ilan Ramon.
A személyzet négy tagjának ez volt az első repülése. Ilan Ramon volt az első izraeli, aki eljutott a világűrbe.


A Columbia űrrepülőgép helyi idő szerint 9:16-kor szállt volna le a Kennedy Űrközpontba. Egy órával korábban gyújtotta be a fékező hajtóműveket. 9:00-kor megszakadt a kapcsolat az irányítóközpont és az űrrepülőgép között. A közvetítésekben már csak a űrrepülőgép maradványai látszottak. A katasztrófát a CAIB (Columbia Accident Investigation Board) bizottság vizsgálta. Eredményként az alábbi nyilatkozat szolgál (Scott Hubbard, a szakértői bizottság egyik tagja): A Columbia szárnyának elülső bal oldali belépő élén támadt sérülést az indításkor az űrrepülőgép külső üzemanyagtartályáról leváló szigetelőanyag okozta, ami az űrsikló megsemmisülését és a rajta utazó hét asztronauta halálát okozta.
A belépő élen ütött résen február 1-jén a Föld sűrű légkörében történő visszatéréskor forró gáz áramlott a Columbia bal oldali szárnyának a belsejébe, ami elolvasztotta a szárny fém szerkezetét és ennek következtében az űrrepülőgép mintegy 60 kilométeres magasságban darabokra szakadt.
A Columbia roncsait a baleset után összegyűjtötték, a Kennedy Űrközpont egyik épületének 16. emeletén lévő termébe helyezték el őket, így kutathatóvá téve a maradványokat a tudósok számára.