Миссия STS-107 стартовала 16 января 2003 года. Накануне обсуждался вопрос о наличии микротрещин в корпусе корабля. В системе охлаждения также были обнаружены неполадки, однако комиссия признала это безопасным для членов экипажа. Но и это было не всё: при старте от топливного бака оторвался кусок термоизоляционной пены и при падении повредил переднюю кромку крыла. Этот инцидент в дальнейшем будет признан основной причиной катастрофы.
1 февраля 2003 года шаттл взорвался при заходе на посадку в плотных слоях атмосферы. В месте дефекта произошёл перегрев, что и привело к разрушению корпуса корабля. Все семь членов экипажа погибли.
Вечером того же дня президент США Джордж Буш лично позвонил семьям астронавтов, чтобы выразить соболезнования.
Катастрофа повела за собой бурную реакцию общества. NASA подверглось критике за отсутствие бдительности и «недостаток любопытства к тому, чего не должно происходить».
Программа Space Transportation System была прекращена в 2011 году. Гибель шаттлов сыграла не последнюю роль в ее закрытии.
Последний полет совершил шаттл «Дискавери». Во время старта у него так же, как у «Колумбии» отвалилось несколько кусков теплоизоляционной пены, но на этот раз они не нанесли шаттлу серьезных повреждений.