На мирные переговоры тех лет оказывали сильное влияние последние события в Палестине. Турки-сельджуки под предводительством султана Саладина возобновили нападения на государства крестоносцев. В июле 1187 года они разбили рыцарское войско христиан при Хаттине на Генисаретском озере и еще в октябре того же года завоевали Иерусалим и другие святые места христиан. Известия об этих событиях с новой силой разожгли движение крестоносцев в Западной Европе. Во главе его встал сам император. На Майнцском рейхстаге в марте 1188 года, который прямо был назван «хофтагом Иисуса Христа», крест приняли Фридрих I, его старший сын, тоже Фридрих (герцог Швабский), и многие представители знати. Начало крестового похода было назначено на весну 1189 года. Если Фридрих после долгих раздумий решился на такой шаг, то он сделал это не только из религиозного рвения, но и из убежденности, что императору как главе христианского мира вменяется в обязанность поднять меч против неверных. Освобождение Гроба Господня должно было стать венцом всей его жизни.
Однако предпосылкой для крестового похода оставалось все-таки окончательное установление мира в Германии. В августе на хофтаге в Госларе император предложил Генриху Льву либо за свой счет принять участие в крестовом походе, либо окончательно отказаться от части своих владений, при условии возвращения остальных, либо снова на три года отправиться в изгнание. Генрих решился на последнее и в апреле 1189 года вновь отбыл в Англию. В отсутствие императора регентом в Германии был назначен Генрих VI. Его младший брат Конрад, женившийся год назад на Беренгарии, дочери короля Кастилии Альфонса VIII, получил роттенбургские владения Штауфенов, четвертый сын императора Оттон — Бургундию; младший сын Филипп был определен в духовное звание, став уже к тому времени пробстом собора в Ахене. Крест в 1188 году приняли также Генрих II Английский и Филипп II Французский. Однако возобновление англо-французского военного конфликта, который был улажен только летом 1189 года, незадолго до смерти Генриха II, помешало англо-французскому участию в крестоносном предприятии. Только в 1190 году король Ричард Львиное Сердце, сын и наследник Генриха II, и король Филипп начали крестовый поход.
С военной и политической точек зрения поход был хорошо подготовлен Барбароссой. В мае 1189 года войско вышло из Регенсбурга и через Венгрию прибыло в Византийскую империю, где оно перезимовало, претерпев разного рода затруднения, чинимые новым императором Исааком II Ангелом. Весной следующего года крестоносцам удалось переправиться в Малую Азию и начать поход в глубь страны. Наступление развивалось медленно, при тяжелых потерях. В мае при Иконии было разбито турецкое войско. Уже перешли Киликийское предгорье и достигли Армении, когда 10 июня 1190 года император нашел свою смерть в реке Салеф. В то время как часть рыцарей повернула назад, остальное войско под предводительством Фридриха Швабского двинулось дальше. Но через несколько месяцев у ворот Аккона (Акры) жизнь молодого герцога унесла эпидемия. В результате крестовый поход потерял характер преимущественно немецкого предприятия. Перевес при осаде Аккона, павшего только в июле 1191 года, был на стороне французских и английских рыцарей, которые под предводительством Филиппа II и нового английского короля Ричарда Львиное Сердце присоединились к крестоносному войску, добравшись в Святую землю по морю. Аккон пал только в июле 1191 года. До Иерусалима, конечной цели крестоносцев, они не дошли. Согласно трехлетнему перемирию между королем Ричардом и Саладином крестоносцам досталась лишь узкая прибрежная полоса, а паломникам предоставлялся свободной вход в Иерусалим.
Бюстовое изображение, которое, вероятно, в 1156 году Барбаросса вместе с серебряной чашей подарил своему крестному отцу Оттону фон Каппенбергу и которое имеет портретное сходство с императором, а также его многочисленные прижизненные изображения дают нам полное представление о внешности и характере монарха. Из-за его светло-рыжих волос ему было дано прозвище Барбаросса. Образ и личность императора олицетворяют рыцарский идеал той эпохи. Смерть в крестовом походе прославила его среди потомков. Ничего удивительного нет в том, что для будущих поколений он стал символом устремленности и надежды. Немецкая легенда об императоре, ожидания его возвращения в будущем, изначально связывавшиеся с образом его внука Фридриха II, с начала XVI века относились и к Фридриху I.
