Hvězdě dnes už klasických snímků Casablanca, Plynové lampy, Rozdvojená duše, Anastasia či Podzimní sonáta dokonce v jednu chvíli hrozil konec kariéry. Na jaře roku 1948, po zhlédnutí filmu Řím, otevřené město režiséra Roberta Rosselliniho si Ingrid usmyslila, že tak výjimečný tvůrce si zaslouží širší publikum a k tomu nutně potřebuje světovou hvězdu. Ji. Dvanáct natočených filmů v Evropě a stejně tolik v Americe jí dodalo odvahu. Napsala mu dopis s nabídkou, kdyby snad potřeboval švédskou herečku mluvící plynně anglicky, slušně německy a francouzsky, se znalostí dvou italských slov „ti amo“, je mu k dispozici.

Rossellini si jen matně vybavil mladou blondýnu z Intermezza vedle Leslieho Howarda. Nicméně jí poslal námět na film a spíš jen nahozený scénář, který neměl nic společného s precizností, na jakou byla zvyklá u hollywoodské produkce. Odlišný byl i způsob jeho natáčení. Ležérní, založený na improvizaci.

Rosselliniho tehdejší družka Anna Magnaniová vycítila nebezpečí. Při jedné společné večeři, když mu ke stolu doručili od Ingrid telegram, promíchala prý na talíři špagety se všemi přísadami a vysypala mu je teatrálně do klína. Ingrid s Robertem se setkali v Paříži. Uchvátil ji. Otevřeností, představivostí, výmluvností, nic z toho neměl její manžel, lékař Petter Lingstrom, jehož přehnané ochranitelství vnímala časem jako nepříjemný dohled.

Brzy nato Rossellini přebíral v New Yorku ocenění za zmíněný nejlepší zahraniční film roku. Ingrid se spolu s ním pokoušela v Hollywoodu získat peníze na nový společný projekt. Podařilo se to díky jejímu oddanému obdivovateli, producentu Howardu Hughesovi. Jenže to už se mezi ní a Robertem rozhořela vášeň. Chtěl ji okamžitě – po italsku ‒ unést na ostrov Stromboli ve Středozemním moři, kde s ní plánoval film natočit. Vyžádala si čas na rozmyšlenou. V Římě se objevila v březnu roku 1949.

Plná obav, co bude s Petterem a desetiletou Piou, přesto rozhodnutá přiznat manželovi, že se beznadějně zamilovala a domů se nevrátí. Jakkoliv se volba, před kterou stála, mohla někomu zdát jednoznačná, dala přednost italskému režisérovi a zůstala s ním sedm let žít v Itálii. Vyvolala tím mezinárodní skandál. Zatímco se natáčel film Stromboli na stejnojmenném ostrově, v tisku se proti ní zvedla vlna odporu. Obvinili ji z cizoložství, nemravnosti, nepravdivě uvedli, že se klidně vzdá dcery ve prospěch otce. Psala zoufalý dopis přítelkyni, aby Pie vše vysvětlila.

Po dokončení filmu byla už tři měsíce těhotná. Byla si vědoma, že je profesionálně i soukromě zničená. Porodila Rossellinimu syna Robertina a o dva roky později dvojčata, Isabellu a Isottu. Útoky na nepodařený film Stromboli, jedovaté kritiky i myšlenky na Piu, která za ní odmítala přijet, Ingrid ničily. Začala znovu pracovat. Ani další filmy natočené s Robertem neměly úspěch. Pracovně se k sobě nehodili, a začalo se to promítat do jejich osobního života. Zakázal jí vystupovat na pařížském jevišti v divadelní hře Roberta Andersona s homosexuální tematikou, Tea and Sympathy, ale ignorovala to. Diváci z ní byli nadšeni. Přes Rosseliniho protesty přijala hlavní roli ve filmu Anastasia. Vynesla jí třetího Oscara a cenu za nejlepší herečku roku 1956.

Rossellini odjel na devět měsíců za prací do Indie, kde navázal poměr s jistou vdanou ženou, ale i v životě Ingrid se objevil nový muž, úspěšný divadelní manažer Lars Schmidt. Po rozvodu zůstali přáteli a jejich kariéry pokračovaly dál. S dcerou se usmířily a náruč Ameriky ji znovu přijala.