А между тем Оттон III ждал подкрепления из Германии, чтобы возвратить себе Рим. Восстановление в Беневенте, Салерно и Капуе порядка, пошатнувшегося было после восстания римлян, придавало оптимизма. На Рождество 1001 года он совместно с Сильвестром II провел в Тоди синод, на котором уделил внимание своему любимому вопросу — миссионерству среди славян и венгров. Бруно Кверфуртский был назначен архиепископом для областей, на которых предполагалось развернуть деятельность миссионеров. Тогда же стало известно, что в пределы Италии вступил с большим войском Хериберт, архиепископ Кёльнский, а на подходе были со своими отрядами Бурхард Вормсский, к которому присоединилось и ополчение архиепископа Майнцского, епископ Вюрцбургский и аббат Фульдский. Оттон III уже начинал верить, что дела поправляются, как удача вновь отвернулась от него. Умер верный ему маркграф Тосканский Гуго, и тотчас же в Тоскане, порядок в которой до сих пор поддерживал этот сильный правитель, начались волнения. Оттон III перебрался в Патерно, близ Рима, где решил дожидаться прибытия Хериберта. Но ему не суждено было войти триумфатором в столицу возрожденной, как он надеялся, Империи. Он занемог, появились горячка и сыпь. 24 января 1002 года на 22-м году жизни Оттон III скончался на руках у Сильвестра II. Юный император умер от какого-то тяжелого инфекционного заболевания, вероятнее всего, от малярии — «итальянской болезни», как говорили в то время. Безвременная кончина Оттона III произвела удручающее впечатление на современников. Родилась легенда, что его отравили, причем виновницей преступления называли вдову казненного в 998 году Иоанна Крешенция, с которой юный император якобы поддерживал любовную связь.
Спустя две недели в Бари прибыл архиепископ Миланский Арнульф с невестой для юного императора — византийской царевной. Получив известие о смерти жениха, она тут же повернула назад.
Сколь резко мечты Оттона III о христианской империи разошлись с реальностью, со всей очевидностью проявилось сразу же после его смерти. Чувствуя враждебность местного населения, приближенные императора утаивали весть о его кончине, пока не собрали вместе отряды, рассредоточенные по округе. Вскоре вспыхнуло восстание, охватившее всю Центральную и Северную Италию, смертельно опасное для немцев, однако подоспевшему Хериберту удалось при поддержке войска доставить тело Оттона III в Ахен, где на Пасху, 5 апреля 1002 года, его и похоронили, как он завещал, подле боготворимого им Карла Великого. Немецкому господству в Италии временно пришел конец. Едва похоронная процессия покинула пределы Италии, как 15 февраля 1002 года в Павии в церкви Св. Михаила состоялась коронация опального Ар дуй — на, маркграфа Иврейского, короной Лангобардского королевства. Отложился от Империи и лангобардский юг Италии. В Риме безраздельно хозяйничала аристократия, в тени которой еще около года влачил незаметное существование Сильвестр II, так и не увидевший возрожденной во всем блеске Римской империи.
Как оценивать начинания Оттона III? Можно сказать, что вслед за ним сошли в могилу нереализованные великие возможности, заключавшиеся в его замысле «Возрождения империи римлян». Но можно сказать и по-другому: его смерть освободила Священную Римскую империю от грозившей ей катастрофы. Этот вопрос так и останется без ответа, поскольку жизнь императора оборвалась в самом ее начале. Впоследствии Оттон III мог бы измениться, набраться опыта и стать совсем иным, чем был в период увлечения своей идеей «Возрождения». Бесспорна лишь его необыкновенная одаренность. Вскоре после смерти он получил славное прозвище «Чудо света», или «Чудо мира», подхваченное историографами и оставшееся в памяти людей.
Средневековые авторы, писавшие об Оттоне III, стремились излагать события таким образом, чтобы его смерть выглядела неизбежным следствием совершенного им при жизни. Анализируя свидетельства о нем, следует остерегаться влияния подобного рода якобы причинной связи. Однако есть еще одно обстоятельство, требующее критического подхода к свидетельствам источников. Император умер в тот момент, когда его Империя находилась в тяжелом положении. И все же вполне вероятно, что вскоре удалось бы погасить очаги напряженности. В 997–998 годах Оттон III был в столь же, если не в еще более затруднительном положении, но тогда он сумел восстановить свою власть. Однако на этот раз ему помешала смерть, послужившая сигналом к началу борьбы за германскую и итальянскую короны. Беспорядки, охватившие Италию и Германию, явились, таким образом, лишь частично результатом правления Оттона III, однако наблюдателям было трудно различить, какие события, последовавшие за его смертью, объяснялись политикой покойного, а какие были вызваны самим фактом его смерти.