15 апреля 1928 года дирижабль покидает Милан и через Судеты направляется в Стольп, порт на южном берегу Балтийского моря. Сделав остановки в Стольпе и Вадзее, дирижабль благополучно прибыл в Кингсбей.
11 мая «Италия» покидает ангар и направляется к Земле Франца-Иосифа, расположенной на полпути между Шпицбергеном и Северной Землей. Однако поднявшийся ветер и сплошной туман сильно затрудняли полет корабля, и по совету Мальмгрена Нобиле отдает приказ повернуть назад.
Через четыре дня дирижабль вторично покидает причал Кингсбея. Однако Северной Земли снова не удается достичь, хотя полет продолжался не семь, как вначале, а 69 часов.
В программу третьего полета входило исследование неизвестных областей между Шпицбергеном и Гренландией. Нобиле намеревался достичь мыса Бриджмена на севере Гренландии, после чего взять курс на Северный полюс вдоль 27-го меридиана к западу от Гринвича. К полюсу отправились 23 мая, в 4 часа 28 минут, имея на борту 16 человек.
Полет до севера Гренландии и далее к полюсу протекал без происшествий, при попутном ветре. Но над полюсом сгустилась облачность и начался сильный ветер. Дирижабль пробил пелену тумана, снизился до 150—200 метров и сделал большой круг. Взорам аэронавтов открылась изрезанная трещинами и каналами ледяная пустыня. Ни о какой посадке или десанте не могло быть и речи. Мальмгрен, Бегоунек и Понтремолли вели наблюдения. Затем на полюс торжественно сбросили большой деревянный крест, освященный папой римским, и национальный флаг Италии.
Мальмгрен подошел к Нобиле и, пожимая ему руку, произнес: «Немногие могут, как мы, сказать, что дважды побывали на полюсе!» Его слова услышала команда. Раздались возгласы: «Да здравствует Италия! Да здравствует Нобиле!»
Предстояло решить, куда лететь дальше. Возвращению на Шпицберген мешал сильный встречный ветер. До сих пор ветер благоприятствовал полету, теперь же он становился серьезным противником. Если борьба с ним затянется, дирижабль израсходует все горючее.
Нобиле предложил долететь при попутном ветре до северных берегов Канады. Мальмгрен возражал: полет к берегам Канады, к устью реки Маккензи, продлится самое меньшее 10 часов, а за это время ветер может переменить направление. По его прогнозу встречный ветер через несколько часов сменится попутным, поэтому он советовал возвращаться на Шпицберген. Нобиле согласился с его доводами; но, увы, ветер вопреки предсказанию Мальмгрена не изменит направления, а, наоборот, еще усилится и будет сносить дирижабль на восток от намеченного курса.
На дирижабле увеличили скорость, запустив третий двигатель. Но из-за этого возросли расход топлива и нагрузка на конструкцию. Полет проходил вслепую, к тому же при сильной качке; ни одного солнечного луча — кругом туман и тучи. Без солнца нельзя определить местоположение. Нобиле снова запустил третий мотор. Наступило утро 25 мая.
25 мая, уже около 3 часов, Нобиле, обеспокоенный большим расходом топлива и тем, что с увеличением скорости конструкция дирижабля подвергалась слишком большой нагрузке, решил сбавить скорость до нормальной. Однако Мальмгрен с озабоченностью отметил, что здесь медленно двигаться опасно: погода грозит еще испортиться, надо поскорее выходить из этой зоны.
Уже в течение 30 часов полета от полюса продолжалось сражение с ветром, — яростно ударяя в нос корабля, он дул со скоростью 40—50 км/ч.
Сырость, промозглый холод утомляли и давили на психику. Однако каждый молча делал свое дело. Механики следили за моторами. В рубке управления Мариано, Дзаппи и Вильери держали нужный курс. Мальмгрен помогал им работать с рулем направления. Рулем высоты занимались по очереди Трояни и Чечони. В радиорубке Бьяджи все время вел прием и передачу радиосообщений. В задней части кабины возился со своими инструментами невозмутимый Бегоунек. Понтремолли и журналист Лаго спали, забравшись в спальные мешки. Такелажник Александрини латал оболочку, время от времени пробиваемую льдом, и осматривал внутренние части дирижабля.
Нобиле, уже двое суток без сна, делил свое время между штурманским столом, указателем скорости и радиорубкой; неожиданно заклинило руль высоты — дирижабль начал снижаться. Пришлось остановить двигатели. В это же время штурманы, находившиеся в задней части кабины и не знавшие, что дирижабль статически уравновешен, без приказа выбросили четыре канистры с бензином. Нобиле отругал их за бессмысленное сокращение балласта и потерю топлива. Дрейфуя, дирижабль стал набирать высоту. Решили подняться над туманом и по солнцу определить местоположение. Однако руль заклинило из-за льда; после устранения неисправности снова запустили два мотора и легли на курс.
Несколько минут летели над слоем тумана, надеясь увидеть снежные вершины Шпицбергена, но напрасно. Снизились до 300 метров. Приняли радиопеленг с итальянского судна «Читта ди Милано», стоявшего в Кингсбее, и приблизительно определили местоположение. К этому времени ветер ослаб, и запускать третий двигатель не потребовалось.
Казалось, самое трудное уже позади, как вдруг корабль отяжелел и сильно осел на корму; скорость снижения дошла до полуметра в секунду. Нобиле запустил третий двигатель и увеличил обороты остальных, надеясь с помощью аэродинамической силы корпуса парировать уменьшение аэростатической силы. Он послал Александрини проверить, закрыты ли газовые клапаны — их недавно открывали.
«Италия» продолжала стремительно снижаться. Нобиле понял, что падения на лед не избежать, и приказал, чтобы предупредить пожар, остановить моторы и сбросить балласт — цепь свинцовых шаров весом 300 килограмм. Последнее сделать не удалось, и дирижабль ударился о лед — сперва задней моторной гондолой, а затем рубкой управления. Балластная цепь застряла в торосах. От удара кабина, в которой находились девять человек, и задняя мотогондола с механиком оторвались от дирижабля и остались на льду. Механик Помелла стал первой жертвой: его нашли мертвым рядом с вывалившимся на снег двигателем.
Разбитая, примерно на пять тонн облегченная «Италия» снова поднялась в воздух и, никем не управляемая, понеслась на восток. А с нею — профессор Понтремолли, механики Ардуино, Чокка, Наратти, такелажник Александрини и журналист Лаго. Через 20 минут после падения на лед на горизонте, в восточном направлении, оставшиеся на льдине увидели тонкий столб дыма — дирижабль сгорел.
Катастрофа произошла 25 мая, в 10 часов 33 минуты; «Италия» находилась примерно в 100 километрах от северных берегов Северо-Восточной Земли. Всего два часа полета оставалось до базы в Кингсбее.
Вот как описал катастрофу Нобиле:
«Те последние ужасные мгновения навсегда остались в моей памяти. Едва я встал около рулей между Мальмгреном и Дзаппи, как увидел, что Мальмгрен вдруг бросил руль, повернув ко мне ошеломленное лицо. Инстинктивно я схватился за руль, надеясь, если это возможно, направить дирижабль на снежное поле, чтобы смягчить удар. Слишком поздно — лед уже в нескольких метрах от рубки. Я видел растущие, стремительно приближающиеся массы льда. Мгновение спустя мы стукнулись о поверхность. Раздался ужасающий треск. Я ощутил удар в голову, почувствовал себя сплющенным, раздавленным, Ясно, без всякой боли ощутил, что несколько костей у меня сломано. Затем что-то свалилось сверху и меня выбросило наружу вниз головой. Инстинктивно я закрыл глаза и, в полном сознании, равнодушно подумал: „Все кончено!“
Когда я открыл глаза, то увидел, что лежу на льдине, страшно развороченной. Подле меня лежали Мальмгрен, Дзаппи и Чечони. На ногах стояли Мариано, Вильери, Бегоунек, Трояни и Бьяджи. Я увидел дирижабль, который, слегка наклонившись кормой книзу, поднимался, относимый ветром к востоку. Взор мой долго оставался прикованным к большим черным буквам, выведенным на борту «Италии». Затем дирижабль скрылся в тумане. Все потеряно. Тут я почувствовал, что ранен в голову и сломал ногу и руку. Дышать трудно. Мне казалось, что я не проживу и двух-трех часов, но не жалел об этом. Я был даже рад этому…»