1912年4月15日凌晨12时25分，船长以“妇孺优先”的命令开始引导乘客搭上救生艇载离泰坦尼克号，船员也向上空发射火箭求救讯号，由于船上仅备有16艘救生艇，能容纳的乘客数大约仅有1000人，乘客开始*动，因为在船的左右两侧指挥官的策略不同，导致部分救生艇未装满就下海，根据生还的副船长后来的回忆录，当天也有不少乘客因为不相信船会沉没，或是不愿意和家人分开拒绝搭上救生艇。
由于当时的船前部继续向下沉，船尾部向上翘起，在凌晨2时18分，船的第三和第四烟囟部分折断，船尾部分下坠，不久，断裂了的船头又拽住船尾一起下沉，将船尾拽成垂直海面的90度，之后船头和船尾完全分离，船头先沉入大海，船尾垂直于水面漂浮，然后缓缓下沉，和1522名乘客一同沉入海底。
许多乘客虽然逃离了船身，但因为未能搭上救生船，而在沉船时一起被巨大的吸引力吸进海中，或者是泡在低温冰点的海水中失温而死，不少乘客的遗体未能寻回，据报告指出，他们很有可能被困在船舱内活活淹死。
泰坦尼克号的沉没大大地影响了船的制造和无线电电报通讯，在船沉没的第二年1913年12月12日，英国伦敦召开了第一届海上生命安全国际大会，成立了国际冰情巡逻队，直到今天还持续检测和报告北大西洋上可能威胁航船的冰山，另外大会条约也规定，往后所有的载人船都必须要有足够的救生船来装载船上的所有人，并且进行适当的相关训练。还有无线电通讯要保持24小时开通，加上一个2级备用电源，这样就不会漏掉呼救的信号。条约中也同意，从船上发射的火箭必须被解释为求救信号。
