Frederick Valentich kamaszkorától kezdve vonzódott a repüléshez. Tizenkilenc éves korában, 1977 februárjában szerezte mag a tanulópilótai szakszolgálati engedélyét, szeptemberben pedig a magán repülőgép-vezetői engedélyt (PPL) is, de a nagygépes kereskedelmi-hivatásos pilótaképzésen a gyenge tanulmányi eredményei miatt már elbukott.
Valentich 150 óra repülési gyakorlattal rendelkezett, amikor 1978. október 21-én a késő délutáni órákban Moorabbin repterén a felszálláshoz készülődött.
A leadott repülési terv szerint Moorabbin-ból Victoria állam déli partvonalát követve a Bass-szorosban fekvő King szigetre szándékozott repülni, ahonnan utasok felvétele után a kiindulási reptérre tért volna vissza.
Noha önmagában a Moorabbin-ben leadott repülési terv formailag szabályos volt, de mint utóbb kiderült, valótlanságokat tartalmazott. Valentich a szüleinek ugyanis egy árva szót sem szólt az állítólagos utasokról, sőt, azt állította, csak azért repül a szigetre, hogy egy kisebb rákszállítmányt vegyen fel. A másik furcsaság pedig, hogy a bevett protokolltól eltérően Frederick Valentich a King-szigeti fogadó repteret egyáltalán nem értesítette a várható érkezéséről. A fiatal pilóta helyi idő szerint 18 óra 19 perckor szállt fel a Cessna 182-es típusú kisgéppel Moabbin betonjáról.
Amint a felszállás után rátért a repülési irányvonalra, rádión bejelentkezett a melbourne-i körzeti légi irányításánál. A meteorológiai viszonyok kedvezőek voltak a repüléshez, azon a napon derült ég, jó látótávolság és enyhe szél segítette a problémamentes repülést.
Helyi idő szerint este 19 óra 6 perckor Valentich ismét bejelentkezett rádión a melbourne-i irányításánál. Azt kérdezte a szolgálatos légi irányítótól, Steve Robey-től, hogy lát-e a radaron rajta kívül más gépet FL 50-es ( Flight Level 50, 5000 láb, vagyis 1524 méter) magasságon. Robey nyugtázta a bejelentkezést, majd közölte,
hogy nem lát semmilyen más idegen repülőgépet a megadott magasságon, illetve körzetben.
Pár másodperc múlva Valentich arról adott tájékoztatást, hogy a radarjel hiánya ellenére egy ismeretlen eredetű és igen nagy repülő eszközt észlel négy fényesen világító fényponttal.
Nem sokkal később ismét megszólalt Valentich hangja a légi irányító fejhallgatójában. A pilóta ekkor már izgatott hangon közölte, hogy az ismeretlen repülőeszköz szokatlanul nagy sebességgel és mindössze csak 300 láb (mintegy 90,3 méter) távolságra húzott el a gépe felett.
Valentich rövidesen azt jelentette, hogy az objektum kelet felől közelítve ismét áthúzott a Cessna felett.
Az azonosítatlan repülőeszköz ezután még többször megismételte ezt a manővert, ami félelmet keltett a fiatal pilótában. Három perccel az azonosítatlan repülő tárgy, vagyis az ufo ( Unidentified Flying Object) jelentése után Steve Robey – aki továbbra sem látott a radaron semmit –, megkérdezte Valentich-től, hogy milyen magasan repül.
A pilóta erre közölte, hogy az aktuális magassága FL 45, vagyis 4500 láb (1354 méter). Ezután részletesen beszámolt arról is, hogy mit lát. Valentich elmondása szerint a hosszúkás formájú objektum olyan gyorsan repül, hogy lehetetlen alaposabban megfigyelni.
Ezután átmenetileg megszakadt a rádiókapcsolat a Cessna és az irányítóközpont között, de egy-két nyugtalanító perc után ismét helyreállt az összeköttetés. Valentich ekkor már részletesebb beszámolót adott az őt zaklató ismeretlen repülőeszközről. A furcsa tárgy fémesen csillogott, zöld színű fények világítottak rajta, és szabályosan a Cessna felett keringett, amolyan macska-egér játékot játszva vele. Ekkor ismét félbeszakadt az irányítás és a gép közötti kapcsolat. Röviddel később azonban megint megszólalt Valentich hangja Steve Robey fejhallgatójában.
Valentich ekkor már nagyon izgatott hangon azt közölte, hogy az ismeretlen objektum először teljesen eltűnt, majd délnyugati irányból nagy sebességgel közeledve újból felbukkant. Helyi idő szerint 19:12:09-kor Valentich motorproblémát jelentett az irányításnak, de ezzel együtt megint csak félbeszakadt a rádiós kommunikáció. Néhány másodperccel később hallották utoljára a légi irányítók a pilóta hangját. Valentich felkiáltott: „
Ez lebeg és nem repülőgép!
majd a beszélgetést rögzítő hangfelvételen egy 17 másodpercig tartó fémes súrlódó hangot lehetett hallani. Amikor a kísérteties zaj abbamaradt, végleg megszakadt minden kapcsolat a Cessnával.
A hatóságok nagy erők bevetésével azonnal megindították a kutató-mentőakciót az eltűnt pilóta és gépe után. A keresésben több hajó és repülőgép is részt vett, de minden eredmény nélkül. Az egyedüli nyom amit azonosítottak, egy tengeren úszó olajfolt volt abban a körzetben, ahol Valentich utoljára bejelentkezett. A begyűjtött minta analízise alapján azonban megállapították,
hogy az olaj nem repülőgép, hanem egy hajó motorjából származott.
A keresést mivel az nem vezetett semmilyen eredményre, 1978. október 25-én felfüggesztették. Az eltűnés után öt évvel később, 1983-ban egy hűtőzsalu maradványait mosta partra a tenger a Flinders-sziget partvidékén.
A szakértői vizsgálat megállapította, hogy az alkatrész egy Cessna 182-esből származik, vagyis olyan típusból, amivel Valentich is repült. Noha a hatósági vizsgálat nem zárta ki, hogy a hűtőzsalu Valentich gépéről való, de a szakértők azt is hozzátették, hogy a kisgépeknél a hűtőzsalu leválása nem számít túl ritka esetnek, és ez önmagában még nem okozhat balesetet.
A hangfelvételt szintén szakértői vizsgálatnak vetették alá, ám a szakértők sem tudtak magyarázatot adni a 17 másodpercig hallható furcsa, fémes hangzású zörej eredetére. A rejtélyes eltűnés ügyében készített 315 oldalas vizsgálati anyagot 2012-ben tették nyilvánossá.
Mivel a gép maradványai nem kerültek elő, az eltűnés lehetséges okaira több hipotézist is felállítottak. Ezek között akadnak olyanok, amelyek szakértői magyarázatot igyekeznek találni Valentich eltűnésére, és természetesen olyanok is, melyek az idegeneket sejtetik az incidens hátterében. Az egyik verzió szerint Valentich - úgymond – megrendezte a saját eltűnését. E teória szerint a pilóta szándékosan hamis útvonaltervet adott le, hogy rossz helyen keressék, a félelmetes idegen objektum pedig csak szándékolt kitaláció volt részéről, a megtévesztés egyfajta teátrális részeként.
Valentich hozzátartozói határozottan cáfolták ezt az elméletet, mert szerintük a fiuk megbízható ember volt, aki sohasem talált volna ki ilyen elképesztő „eltűnési konteót". Egy másik magyarázat szerint a pilóta az alkonyati időben elveszthette az orientációs képességét, és olyan helyzetbe került, hogy fejjel lefelé repült. E vélekedés szerint ezért az „idegen objektum" nem más, mint a repülőgép vízfelszínről visszaverődő tükörképe volt csupán. A dezorientáció miatt a szürkületi időben pedig a pilóta a vízfelszínnek vezette a gépét. Ezzel a magyarázattal a típust jól ismerő szakértők azonban sohasem értettek egyet.
A Cessna 182-es ugyanis olyan üzemanyagrendszerrel van felszerelve, ami nem teszi lehetővé a tartósabb fejjel lefelé való repülést. Egy nyugállományú vadászpilóta, James McGaha szerint nem elképzelhetetlen, hogy a lenyugvó nap okozta érzékcsalódás áldozatául eshetett a nem különösebben nagy repülési rutinnal rendelkező Ferederick Valentich. A dezorientációból származó hamis helyzetkép rossz manőver megtételre ösztönözhette a pilótát,
aki így szándékolatlanul a tengernek vezethette a gépét.
Mások úgy vélik, hogy Valentich öngyilkos lett, de a hozzátartozók ezt a lehetőséget is határozottan elvetették, cáfolva, hogy a fiuknak akárcsak a legkisebb mértékben is öngyilkossági hajlamai lettek volna.
Az egyik legelterjedtebb konteo szerint Valentich egy úgynevezett hatodik típusú találkozás áldozatául eshetett. Egy amerikai ufó-kutató, J. Allen Hynek csillagász állította fel a legelterjedtebb, az idegenekkel való hipotetikus kapcsolatfelvétel különféle kategóriáit. Hynek osztályozásában a hatodik típusú találkozás azt jelenti,
amikor - bármilyen okból - halálos eredménnyel végződik az idegenekkel történt kapcsolatfelvétel.
Az ufo-konteó hívei egy szerintük cáfolhatatlan bizonyítékra is szoktak hivatkozni a Valentich-eltűnés kapcsán, mégpedig Roy Manifold felvételére. A férfi a kérdéses időpontban éppen a napnyugtát fotózta a Cape Otway-i világítótorony közelében.
A felvételek Valentich eltűnése előtt húsz perccel korábban készültek. Az egyik előhívott fotón egy gyorsan mozgó elmosódott tárgy látható, ami az ufó-szakértők szerint az eltűnt Cessnát üldöző objektummal azonos. A szkeptikusok viszont azt tartják, hogy Manifold felvételén csak egy furcsa formájú felhő látható, amit az ufó-hívők fantáziája nagyított fel idegen repülő objektummá. Ami viszont tény, hogy a Valentich-incidensre mind a mai napig nincsen mindenre kiterjedő és elfogadható magyarázat.