Hoàng đế Frederick bắt tay vào chuẩn bị cho cuộc Thập tự chinh lần thứ ba (1189), một cuộc viễn chinh quy mô lớn với sự phối hợp của quân Pháp, dưới quyền chỉ huy của vua Philippe II và quân Anh dưới quyền chỉ huy của vua Richard I. Ông tổ chức một đạo quân lớn với 100.000 người (bao gồm 20 ngàn hiệp sĩ) và hành tiến bằng đường bộ đến Đất Thánh.[31] Tuy nhiên, một số sử gia tin rằng đây là con số phóng đại, và lực lượng viễn chinh thực tế chỉ khoảng 15 ngàn chiến binh, với khoảng 3 ngàn hiệp sĩ.[32]

Thập tự quân vượt qua các Vương quốc Hungary, Serbia và Bulgaria rồi tiến vào lãnh thổ Đông La Mã, đến Constantinopolis vào mùa thu năm 1189. Khi họ đến Hunary, Barbarossa thân hành mời một hoàng thân Hungary là Géza, em trai vua Béla III của Hungary tham gia cuộc Thập tự chinh, vì vậy 2.000 quân Hungary dưới sự chỉ huy của hoàng thân Géza hợp binh với quân Đức. Quân Tây Âu tiến sâu vào nội địa Tiểu Á (nơi họ giành thắng lợi và hạ được các thành Aksehir, Konya), rồi tiến vào vương quốc Cilicia của người Armenia. Cuộc tiến quân của cánh quân lớn này khiến cho Saladin và các thủ lĩnh Hồi giáo khác hết sức lo lắng, và họ bắt đầu hội binh để chặn quân của Barbarossa.

Tuy nhiên ngày 10 tháng 6 năm 1190, Hoàng đế Frederick Barbarossa không may bị chết tại sông Saleph khi quân Đức đang tiến về Antioch từ Armenia; các sử gia Ả rập nói rằng đạo quân này đóng trại tại bờ sông, và hoàng đế ra bờ sông để tắm thì bị dòng sông chảy xiết cuốn đi, khiến ông bị chết đuối.[33]

Cái chết của Hoàng đế Frederick đã đẩy đạo quân của ông vào tình trạng hỗn loạn. Không có chỉ huy, rối loạn, bị quân Thổ tấn công tứ phía, rất nhiều binh sĩ Đức bỏ trốn, bị giết, thậm chí tự sát. Chỉ có chừng 5.000 quân, tức là một bộ phận nhỏ của lực lượng ban đầu đến được Acre. Con trai ông, quận công Frederick VI xứ Schwaben, tiếp tục cuộc viễn chinh với những lực lượng còn sót lại của cánh quân Đức, cùng với quân Hungary của hoàng thân Géza. Họ muốn chôn hoàng đế tại Jerusalem, nhưng thi thể của ông không giữ được nguyên vẹn trong giấm, nên xác thịt của ông được chôn tại nhà thờ Thánh Phê-rô tại Antioch, xương cốt của ông được chôn tại thánh đường Týros, trái tim và nội tạng của ông tại Tarsus.

Cái chết bất ngờ của Frederick khiến cho quyền lãnh đạo cuộc Thập tự chinh chỉ còn nằm trong tay các vị vua Philippe II của Pháp và Richard I của Anh, mà hai người này lại đối nghịch với nhau, dẫn đến việc lực lượng Thập tự chinh bị phân tán. Quân Pháp quay trở về, chỉ còn quân Anh tiếp tục đông tiến và giao chiến với Saladin, nhưng không thực hiện được mục tiêu ban đầu của người Thiên chúa là chiếm lại Jerusalem và Đất Thánh.