Een paar weken later begon de Ronde van Frankrijk. De vijfde etappe verliep dramatisch voor Coppi. Het was die dag erg warm en een twaalftal renners had een voorsprong op het peloton van meer dan 6 minuten. Dan, als ze door een klein dorpje rijden, wil Coppi een fles water van iemand uit het publiek aannemen, maar hij wordt aangereden door de Gele Trui drager, Marinelli. Hij valt, is niet gewond, maar zijn fiets is stuk. Marinelli staat op en kan de koers vervolgen terwijl Coppi niet verder kan. De ploegleider van de Bianchi Trigella ploeg is er gelijk bij. Hij geeft Coppi een andere fiets, maar het is niet een fiets van hemzelf en Coppi weigert om op deze fiets te stappen. Zijn eigen fiets staat op de auto van de tweede ploegleider Binda, maar die zit ver naar achter en Coppi blijft de aangeboden fiets weigeren. Dan komt Bartali langs en die besluit op Coppi te wachten (n die tijd werd nog met landenploegen gereden en waren ze dus “ploeggenoten”). Eindelijk arriveert Binda met de fiets van Coppi en kunnen beide kampioenen de koers vervolgen. Coppi blijft maar mokken op zijn fiets en is onvoldoende geconcentreerd om hard aan de achterstand te werken. Uiteindelijk arriveert hij bij de aankomst met een achterstand van 18 minuten op de winnaar, waarmee zijn achterstand op Gele Trui drager Marinelli was opgelopen tot 35 minuten. Coppi overwoog serieus om de wedstrijd te verlaten, maar zijn teamleiding overtuigde hem dat hij moest doorgaan.
Een dag later won Coppi de tijdrit en de dagen daarna haalde hij steeds meer tijd van zijn achterstand af. Dan komen de bergetappes met beklimmingen van de Vars en de Izoard. Hier leveren Coppi en Bartali samen een grote inspanning. Ze reden voorop en het leek erop dat ze in een sprint zouden uitmaken wie de etappe zou winnen. Maar plotseling kreeg Bartali een lekke band en viel. Eerst wachtte Coppi nog op zijn hem, maar dat duurde te lang en met toestemming van de ploegleiding ging hij alleen verder. Coppi won de etappe in Saint Vincent met een voorsprong van 5 minuten op Bartali en 10 minuten op Robic. Met de overwinning nam hij ook de Gele Trui over. Tijdens de rest van de Tour liep hij nog verder uit in het klassement en werd daardoor de winnaar van deze Ronde Van Frankrijk.
Maar de Ronde van Frankrijk was nog niet het einde van het wielerseizoen. Dat jaar waren de wereldkampioenschappen in Kopenhagen. Bij de wegwedstrijd werd Coppi derde en hij won het wereldkampioenschap achtervolging. Eenmaal weer terug in Italië won hij ook nog het nationale kampioenschap op de weg en met grote overmacht de Ronde van Lombardije.
1950 begon voor Coppi slecht. Bij Milaan-San Remo kreeg hij een lekke band en van zijn collega’s kreeg hij weinig hulp zodat hij eindigde in de achterhoede.
Maar in Parijs-Roubaix revancheerde hij zich. Op 45 kilometer voor de finish lag hij voorop met Maurice Diot. Maar Coppi liep bij hem weg en kwam als eerste aan met 3 minuten voorsprong op Diot, 5 1/2 minuut op Magni en 9 minuten op Rik van Steenbergen.
Een zelfde prima resultaat behaalde hij in Freccia Valone. Daar won hij met een voorsprong van 5 minuten op nummer twee, na een solo van 100 kilometer.
Maar dan, in de negende etappe van de Ronde van Italië, tijdens de etappe over de Primanola reed Coppi op zijn voorganger en viel. Hij werd naar het ziekenhuis gebracht waar de doktoren een drievoudige bekkenfractuur vaststelden. Hij lag gedurende 29 dagen in bed en eenmaal uit het ziekenhuis duurde het nog een hele tijd voor hij volledig hersteld was. Het wielerseizoen was over voor hem en pas op 24 september begon hij weer met fietsen.
De eerste wedstrijd in 1951 was Milaan-Turijn op 11 maart. Vlak voor de aankomst viel Coppi tijdens de laatste ronde in het wielerstadion van Turijn en brak zijn sleutelbeen.
Hij herstelde net op tijd om deel te nemen aan de Ronde van Italië die op 19 mei van start ging. Ditmaal eindigt hij slechts als vierde door de naweeën van de val en zijn slechte voorbereiding.
Op 29 juni ging de Ronde van Piemonte van start. Fausto en zijn broer Serge zijn een paar honderd meter van de eindstreep en, net voor de finale sprint begint, rijdt Serge op een andere renner en slaat met zijn hoofd tegen de grond. Serge stond vrijwel direct op en leek niet ernstig gewond te zijn. Na een paar uur, als ze al in het hotel zijn, voelde Serge echter een scherpe pijn in zijn hoofd die steeds erger werd. Er werd een dokter gehaald en die belde een ambulance om hem naar het ziekenhuis te brengen. Het was echter al te laat. Serge viel flauw in aanwezigheid van de doktoren voordat ze hem konden opereren en stierf binnen een paar minuten aan een hersenbloeding. Fausto was zo ontredderd dat hij gelijk wilde stoppen met wielrennen. Serge was niet alleen zijn favoriete ploegmaat, maar ook zijn broer waarmee hij was opgegroeid.
Na een paar dagen bedacht hij zich en nam toch deel aan de Ronde van Frankrijk, wellicht om de dood van zijn broer te kunnen verwerken. Maar hij was niet gemotiveerd. De crisis kwam in de zestiende etappe. Mede omdat het erg warm was moest hij het peloton laten gaan en de hulp die zijn knechten zoals Carrea, Milano en Biagotti hem boden hielp niet. Hij arriveerde een half uur later dan het peloton en maar net voor de tijd waarop hij uit koers genomen zou zijn voor zijn te late aankomst. Maar de Tour was nog niet voorbij. In de volgende vier etappes toonde hij zijn veerkracht door in zijn eentje de Izoard en de Vars te beklimmen, hoewel hij de Tour toch niet meer kon winnen. Uiteindelijk beëindigde hij deze editie van de Ronde van Frankrijk als tiende in het algemeen klassement met een achterstand van 46 minuten op de winnaar Hugo Koblet.
De laatste wedstrijd van het seizoen was het Wereldkampioenschap, een wedstrijd die hij nog nooit gewonnen had. Maar weer heeft hij pech. Hij wordt ziek en moet van deelname afzien.
Na alle ongelukken en de tragedie van 1951 trainde Coppi hard om er een beter jaar van te maken. Hij werd tweede in Parijs-Roubaix. In een fascinerende sprint tegen Kubler en Van Steenbergen ligt Coppi eerst op kop maar wordt hij op het laatst gepasseerd door Van Steenbergen.
Op 17 mei ging de Ronde van Italië van start. Na de vijfde etappe, een tijdrit, veroverde hij de Roze Trui. Maar het belangrijkste deel van de Giro moest toen nog volgen namelijk de bergetappes. In de rit van Venetië naar Bolzano probeerden Geminiani en Koblet hem eerst nog bij te houden, maar dat lukte niet. Coppi arriveerde in Bolzano met een voorsprong van 5 minuten op Bartali en Magni en 5 minuut 50 op Geminiani en de anderen. Uiteindelijk won hij daardoor voor de vierde maal de Ronde van Italië.
Toen volgde de Tour. Door onenigheden tussen Coppi en Bartali overwoog de Tourleiding om de gehele Italiaanse nationale ploeg uit te sluiten van deelname. Omdat de Italiaanse bondscoach de onenigheid wist te beslechten werd de ploeg op het laatst toch nog toegelaten tot de Tour.
En weer werd de Ronde van Frankrijk in de bergen beslist. Coppi is de grote winnaar bij alle etappes in de Alpen. Hij wint de eerste rit, een klim op de Alpe d’Huez, hij wint weer in Zwitserland en de etappe van Bourg d’Oisans naar Sestrière.
Dus Coppi won als eerst ooit beide grote rondes, de Ronde van Italië én de Ronde van Frankrijk.
Maar de pech bleef hem achtervolgen. In een koers in augustus viel hij weer en brak een schouderblad.
In oktober deed hij weer mee, net op tijd om de Grote Prijs van Lugao te winnen, een tijdrit, en de Grote Prijs van de Middellandse Zee, een etappekoers in het zuiden van Italië.
Op 30 augustus 1953 werd het wereldkampioenschap wielrennen gehouden in Lugano op het Crespera circuit (Crespera is de naam van de berg die de wielrenners 20 keer moesten beklimmen). Fausto Coppi trainde hard omdat dit circuit hem wel lag. Na 20 kilometer ontsnapte de Fransman Charley Gaul. Hij kreeg andere renners zoals Kubler en Geminiani in zijn wiel. En ook Coppi was meegesprongen. Na 12 rondes doet Coppi een aanval en alleen de Belg Deryke kan hem volgen. Hij blijft de volgende 70 kilometer bij hem, maar op de Crespera probeert Coppi van hem weg te komen en dit keer moet ook Deryke passen. Coppi weet zijn voorsprong uit te bouwen en wint eindelijk het wereldkampioenschap met een voorsprong van 6 minuten en 16 seconden op Deryke, 7 minuten en 29 seconden op Ockers (die derde werd), Gismondi, Defilippis, Gaul, Kubler, Bobet en Geminiani.
Coppi was nu wel Wereldkampioen, maar privé pakten zich donkere wolken boven hem samen. In Lugano werd hij voor de eerste maal gezien met Giulia Occhini, de fameuze “Dama Bianca” (Witte Vrouw). Coppi was toen nog getrouwd met zijn vrouw Bruna met wie hij in 1945 in het huwelijk getreden was. Samen hadden ze een dochtertje. Maar Giulia Occhini was de liefde van zijn leven. Wat het nog pikanter maakte is dat zij in die tijd eveneens getrouwd was en wel met zijn lijfarts en vriend dokter Locatelli. In 1948 had hij haar ontmoet en ze werden smoorverliefd op elkaar. Coppi verliet zijn vrouw en ging “in zonde” samenleven met Giulia. Ze werd de “witte dame” genoemd omdat zij altijd stiekem, geheel in het wit gekleed, aan de finish op hem stond te wachten. Coppi beweerde later altijd dat hij zijn wereldtitel aan haar te danken had, omdat zij beloofd had om hem (dit keer in het zwart gekleed) aan de finish te zullen opwachten. Berucht is de foto waarop zij hem na zijn overwinning bloemen overhandigde. Daaruit bleek duidelijk wat de twee echt voor elkaar voelden. Deze foto bracht een schok teweeg in het puriteinse Rooms Katholieke Italië uit de vijftiger jaren. Coppi viel van zijn voetstuk en moesten jarenlang de vijandige houding van het Italiaanse volk over zich heen laten komen. Beiden werden voor de rechter gedaagd wegens overspel. Ze werden veroordeeld en Giulia heeft daarvoor zelfs een aantal dagen in de gevangenis gezeten. In 1955 kregen samen een zoon, Faustino, die nadat ze het land om alle commotie ontvlucht waren geboren werd in Argentinië. Faustino heeft later aan de wielrenfiets-fabriek Maschiagi zijn toestemming gegeven om Fausto Coppi-fietsen te maken. De ploegen Polti en MG Technogym reden op Coppi-fietsen. Gianni Bugno, Luc Leblanc en Michele Bartoli zijn slechts een aantal van de renners die triomfen hebben gevierd op dit fietsenmerk.
In 1957 kwam een het einde aan zijn carrière. Ondanks zijn kracht kon hij, 38 jaar oud, de prestaties uit zijn gouden jaren niet meer evenaren, mede door de vele blessures die hij had opgelopen en de perikelen rond zijn liefdesgeschiedenis met Giulia Occhini.
Toch deed Coppi mee aan de belangrijkste wedstrijden. Nadat hij was hersteld van een dijbeenbreuk nam hij deel aan de “Coppa Bernocchi”. Dit is een tijdrit waarbij telkens twee renners aan elkaar gekoppeld worden. Zo werd Coppi gekoppeld aan Ercole Baldini, een jonge Italiaanse wielrenner. Deze jonge renner was er op gebrand om Coppi zijn kracht te tonen en Coppi kon ternauwernood bij hem aanklampen. Ze wonnen de wedstrijd met een gemiddelde snelheid van 47 kilometer per uur. Het was de laatste belangrijke overwinning voor Coppi.
In december 1959 waren Coppi, Geminiani en Anquetil te gast bij een criterium in Uagadugu in Opper Volta (het huidige Burkina Faso). Het criterium was georganiseerd om de onafhankelijkheid van deze jonge Afrikaanse republiek te vieren. Na afloop was er een safari voor de wielrenners. Waarschijnlijk is Coppi daar gestoken door een mug, een beet die hem niet veel later fataal zou worden. Eenmaal terug thuis begon Coppi zich steeds zwakker te voelen en was hij ook koortsig. Op 27 december belandde hij in bed, maar de dokter die hem bezocht stelde als diagnose dat hij een flinke griep had. Op 1 januari 1960 verslechterde zijn toestand en werd hij opgenomen in het ziekenhuis van Tortona. Maar de diagnose die gesteld werd veranderde niet. Een van de doktoren dacht dat hij misschien een flinke bronchitis had, maar verder niets bijzonders. Intussen was de Franse renner Geminiani getroffen door dezelfde ziekte. De Franse doktoren constateerden echter dat Geminiani malaria had opgelopen. Geminiani’s broer belde direct naar de dokter in Italië die Coppi behandelde. Maar hij kreeg als bot antwoord van deze arts: “maak je geen zorgen over Copi’s gezondheid!”.
Nadat hij in de nacht een doodsstrijd had gestreden stierf Fausto Coppi op 50-jarige leeftijd op de ochtend van 2 januari 1960 om kwart voor negen. Hij werd geveld omdat de doktoren het ziektebeeld van malaria niet herkend hadden en te eigenwijs waren geweest om de diagnose die de Franse doktoren bij Geminiani gesteld hadden te onderzoeken. Aan zijn sterfbed had Giulia in het openbaar en aan de kerk moeten beloven dat zij hem, in het geval hij weer zou herstellen, zou verlaten. Anders waren hem de laatste sacramenten onthouden.
Na zijn dood sloten de Italianen hem weer in hun armen en twee dagen later werd deze zeer bewonderde atleet onder belangstelling van bijna 50.000 fans, vrienden en vroegere tegenstanders bij het wielrennen begraven in Castellania.
Het is duidelijk dat Coppi’s carrière niet altijd even voorspoedig is verlopen. Hij had een buitengewoon grote longinhoud (maar liefst 6,7 liter) en een zeer lage hartslag van 44 slagen per minuut en daardoor een groot uithoudingsvermogen, maar zijn botten waren breekbaar. Kijk maar naar de lijst van kwetsuren die hij opliep vrijwel altijd na valpartijen: in 1939 brak hij zijn enkel, in 1942 brak zijn sleutelbeen, in 1950 brak hij zijn schaambeen, in 1951 brak hij weer zijn sleutelbeen, in 1952 brak hij zijn schouderblad, in 1954 werd hij tijdens een training getroffen door een reserveband die van een vrachtwagen viel en brak daarbij zijn schedel en blesseerde zijn linker knie, in 1956 kreeg hij tyfus, verder brak hij in datzelfde jaar een ruggenwervel na een valpartij en moest hij met een speciaal korset rijden, hij viel nog eens in dat jaar en brak weer een ruggenwervel, in 1957 brak hij zijn dijbeen, in 1959 werd hij tijdens een training aangereden door een tractor en liep daarbij verwondingen aan zijn hoofd op. En tenslotte stierf hij in 1960 dus aan de gevolgen van malaria.
Toch was Coppi veel met zijn lichaam bezig. Waarschijnlijk was hij de eerste renner die zich bezighield met speciale voeding en medicijnen. Hij bestudeerde wetenschappelijke uitgaven over voeding en paste de aanbevelingen toe. Daarnaast experimenteerde hij zelf met voeding. Hij werd een voorbeeld voor anderen en mede daardoor nam de gemiddelde snelheid van het wielrennen in 15 jaar tijd met 10 kilometer per uur toe.
Zijn palmares: Won de ronde van Frankrijk in 1949 en 1952, de Ronde van Italië in 1940, 1947, 1949, 1952 en 1953. Zowel in 1949 als 1952 schreef hij dus beide grote rondes op zijn naam. Vestigde een nieuw werelduurrecord in 1942, won de klassieker Milaan-San Remo in 1946, 1948 en 1949, werd wereldkampioen in 1953, won de Ronde van Lombardije in 1946, 1947, 1948, 1949 en 1954, won Parijs-Roubaix in 1950 en in datzelfde jaar de Waalse Pijl.
Op diverse cols Maddalena, Izoard, Stelvio, halverwege de Sella/Gardena en de Pordoi, bij het wielrenkerkje Madonna del Ghisello in de buurt van Como in Italië en Frankrijk staan standbeelden van Fausto Coppi. Maar het mooiste standbeeld staat wel bij zijn graf in zijn geboorteplaats Castellania. Daar is hij zijn samen met zijn broer Serse vereeuwigd in een manshoog beeldhouwwerk.