Ačkoli nebyla největší ani nejrychlejší zaoceánskou lodí své doby, 697 stop dlouhá loď Andrea Doria byla všeobecně považována za nejkrásnější. Její paluby byly posety třemi venkovními bazény a pro svou oslnivou škálu obrazů, tapiserií a surrealistických nástěnných maleb se jí přezdívalo „plovoucí galerie umění“. Byla zde dokonce bronzová socha v životní velikosti stejnojmenné lodi, janovského mořeplavce ze 16. století. Stejně působivé byly i bezpečnostní prvky lodi Doria. Disponovala dvěma radarovými obrazovkami – relativně novou technologií na zaoceánských lodích – a její trup byl rozdělen na 11 vodotěsných oddílů. Znepokojení cestující se také mohli utěšovat přítomností kapitána Piera Calamaiho, úctyhodného italského námořníka a veterána první i druhé světové války.
Doria v letech 1953 až 1956 bezpečně absolvovala 100 transatlantických plaveb a zpočátku se zdálo, že její 101. plavba nebude jiná. Po vyplutí z Itálie 17. července 1956 se loď zastavila ve třech přístavech ve Středozemním moři a poté se vydala na otevřený oceán na devítidenní plavbu do New Yorku. Spolu s 572 členy posádky na ní cestovalo 1134 cestujících, od rodin italských přistěhovalců přes obchodní cestující, rekreanty až po několik významných osobností, jako byla například hollywoodská herečka Ruth Romanová.
Dne 25. července vstoupila Doria do silně frekventovaných námořních koridorů u severovýchodního pobřeží Spojených států. Téhož dne vyplul z New Yorku 524 stop dlouhý švédský osobní parník Stockholm na cestu do svého domovského přístavu v Göteborgu. Kolem 22:30 se obě lodě k sobě blížily z opačných směrů u Nantucketu. Ani jedna z nich se neřídila zavedenými „pravidly silničního provozu“ pro zaoceánskou dopravu. Přestože pluly v husté mlze, kapitán Calamai nařídil pouze mírné snížení rychlosti, aby dodržel časový plán pro brzký ranní příjezd do New Yorku. Stockholm mezitím plul severně od doporučené trasy na východ v naději, že se mu podaří zkrátit cestu.
Přibližně ve 22:45 zachytil Calamaiův radar skvrnu představující Stockholm. Švédské plavidlo, které hlídal třetí důstojník Johan-Ernst Carstens-Johannsen, spatřilo Doriu na svém vlastním radaru o několik minut později. Byla to situace, s níž se obě lodě setkaly už nesčetněkrát, ale tentokrát obě lodě nějakým způsobem dospěly k opačným závěrům o vzájemné poloze. Carstens určil Dorii vlevo a připravil se na průjezd z levoboku do levoboku, zatímco Calamai, který určil polohu Stockholmu vpravo, manévroval pro netradiční průjezd z pravoboku do pravoboku. Jeden z mužů – stále není jisté kdo – špatně odečetl radar a nechtěně nasměroval svou loď směrem k druhému.
Důstojníci si uvědomili, že jsou na kolizním kurzu, až krátce před 23:10, kdy Calamai přes hustou clonu mlhy konečně spatřil světla Stockholmu. „Blíží se přímo k nám!“ vykřikl jeden z důstojníků Dorie. Zbývalo jen několik okamžiků, a tak Calamai nařídil prudkou levotočivou zatáčku ve snaze předjet druhou loď. Carstens, který Dorii spatřil, se pokusil obrátit vrtule a zpomalit. Bylo však pozdě. Příď ledoborce Stockholm narazila do pravoboku Andrey Dorii jako beranidlo, přerazila přepážky a pronikla asi 30 stop do jejího trupu. Několik vteřin tam zůstal zaklíněný, pak se uvolnil a zanechal v boku Dorie zející díru.
Na palubě Andrea Doria pocítili cestující obrovský otřes doprovázený zvukem řinčícího kovu. Herečka Ruth Romanová popsala, že slyšela „velký výbuch jako petarda“. V jednom ze salonků hrál lodní orchestr píseň „Arrivederci, Roma“, když byl silou nárazu náhle vymrštěn z pódia.
Ti, kteří skončili jen s odřeninami a modřinami, se mohli považovat za šťastlivce. Při srážce zahynulo pět lidí na lodi Stockholm a desítky dalších na lodi Doria, jejíž velká část pravoboku se proměnila v pokroucený kov. Italská imigrantka Maria Sergio a její čtyři malé děti zahynuly při nárazu ve spánku. V jiné kajutě zjistil obyvatel Brooklynu Walter Carlin, že vnější stěna jeho pokoje byla zcela odříznuta. Jeho žena, která si četla v posteli, jednoduše zmizela. Zdaleka nejneobvyklejší příběh se týkal Lindy Morganové, která spala v kabině na pravoboku. Při havárii zahynuli její nevlastní otec a nevlastní sestra, ale Morganová byla nějakým způsobem zvednuta z postele a vržena na zmačkanou příď Stockholmu, kde dopadla jen se zlomenou rukou. „Byla jsem na lodi Andrea Doria,“ řekla udivenému stockholmskému námořníkovi, který ji našel. „Kde jsem teď?“
Po šoku ze srážky se obě posádky snažily provést inventuru svých plavidel. Zatímco u Stockholmu bylo zjištěno, že mu nehrozí potopení, Doria utrpěla kritické poškození a naklonila se o více než 20 stupňů na pravobok, což umožnilo mořské vodě proniknout do jejích vodotěsných prostor. Calamai se smířil s tím, že loď opustí, ale brzy narazil na katastrofální problém: náklon byl tak velký, že osm záchranných člunů na levoboku Dorie již nebylo možné spustit na vodu. Zbývající plavidla na pravoboku mohla přepravit pouze asi 1 000 cestujících a členů posádky. „Tady hrozí bezprostřední nebezpečí,“ hlásila Andrea Doria rádiem. „Potřebujeme záchranné čluny – co nejvíc – nemůžeme použít naše záchranné čluny.“
Naštěstí pro Calamaiho plula jeho loď v hojně frekventovaném pásu Atlantiku. Zatímco pochroumaný Stockholm začal zachraňovat cestující z Dorie, několik dalších plavidel odpovědělo na jeho tísňové volání a rozjelo se na místo. První z nich, malá nákladní loď Cape Ann, dorazila kolem 12:30. Krátce nato ji následovaly dvě lodě amerického námořnictva, ale záchranných člunů bylo stále málo. Nakonec kolem druhé hodiny ranní manévrovala vedle lodi Doria mohutná francouzská zaoceánská loď Ile de France, osvětlila tmu svými reflektory a začala zachraňovat pomocí záchranných člunů.
Přestože pomoc dorazila, situace na palubě lodi Doria zůstávala nebezpečná. Trosky ze srážky uvěznily některé cestující v jejich kajutách a mnozí v nižších patrech museli cestou na hlavní palubu překonávat zakouřené chodby a vodu po kolena. Ti, kteří se shromáždili u nepotřebných záchranných člunů na levoboku, čelili vlastním problémům. Vzhledem k tomu, že se Doria nakláněla doprava, její hlavní paluba se změnila v příkrý, kluzký svah. Aby se dostali k záchranným člunům na pravoboku, museli si mnozí lehnout na záda a sklouznout po palubě dolů, přičemž se museli zastavit dřív, než sjeli z okraje do vody. Po celou dobu se loď stále převracela a hrozilo, že se každou chvíli převrátí.
Záchranná akce – jedna z největších v námořní historii – trvala několik hodin, ale v 5:30 byli téměř všichni trosečníci z lodi Doria evakuováni. Na palubu Ile de France bylo umístěno 753 osob, zbytek byl rozptýlen na palubě Stockholmu a dalších čtyř lodí. Zdálo se, že kapitán Calamai je připraven jít ke dnu se svou lodí, ale neochotně nastoupil do posledního záchranného člunu poté, co ho posádka odmítla opustit. O několik hodin později, když se záchranná flotila plavila k newyorskému přístavu, se Andrea Doria konečně převrátila a zatopila. V 10:09 dopoledne zmizela pod hladinou Atlantiku.
V důsledku srážky zahynulo 51 lidí – pět na Stockholmu a 46 na Dorii. Oba majitelé lodí se z tragédie navzájem obviňovali, ale po mimosoudním vyrovnání se podařilo zabránit soudnímu procesu a ani jeden z nich nebyl oficiálně uznán odpovědným. V následujících letech se vyšetřovatelé pomocí výpovědí posádky a počítačových simulací snažili obnovit průběh noční katastrofy. Ačkoli na obou lodích došlo ke zjevným chybám, mnozí badatelé se nyní domnívají, že Carstens udělal zásadní chybu, když špatně odečetl svůj radar a usoudil, že Doria je o několik mil dál, než ve skutečnosti byla. Nicméně debata o příčině ztroskotání pokračuje i dnes.
Stockholm byl nakonec opraven. Andrea Doria mezitím odpočívá v hloubce asi 240 stop v severním Atlantiku. Stala se posvátným místem mezi potápěči, kteří ji nazývají „Mount Everestem“ potápění, ale špatná viditelnost a nepředvídatelné proudy se postaraly o to, že si 60 let starý vrak stále vybírá oběti na životech. Od roku 1956 zahynulo při pokusech prozkoumat jeho vodní hrob více než deset lidí.