23时39分，发现冰山后，泰坦尼克号及时改变方向避免了迎头对撞，但是这个改变也使该船以擦撞的方式冲向障碍物。冰山沿着船的右舷在水面下大约接触了7秒，由于碰撞，从冰山上部剥离出的一些冰块掉落到井围甲板上。几分钟后，所有发动机都停了下来，船首朝北，在纽芬兰南部的拉布拉多洋流中漂流。
2时15分，泰坦尼克号在水中的倾斜角度开始迅速增加，因为大量海水从甲板舱口入侵船内还没淹没的部分。她突然增大的角度造成一股冲击，这被生还者称之为“巨浪”，它从往后沿着小艇甲板猛力冲刷，将许多人扫入海中。
当时有几个人正在尝试解开固定在海官起居舱上方的2艘折叠艇，包括大副亨利·魏尔德、一副威廉·默多克、二副查尔斯·莱托勒和头等乘客阿奇博·格雷西四世，他们都随着两艘折叠艇一起被冲走（B折叠艇盖住了初级电报员哈罗德·布莱德，A折叠艇被淹没，帆布边还没有架起）。布莱德、格雷西和莱托勒后来爬上翻面的B折叠艇，但是默多克和魏尔德葬身大海。
当海水袭来时，莱托勒从海官起居舱的屋顶跳入水中。他被通风管道吸在格栅上，随即又被锅炉房爆炸出的“一阵强大热风和热水”吹出来，他往上游，在翻转的B折叠艇旁边浮出海面。1号烟囱在自身重量（50至60公吨）的作用下坍塌，有好几个人坠入水中，
有人遭到烟囱压死，而莱托勒正好躲开，其他人勉强抓到救生艇。坍塌的烟囱引发一个浪潮，把周围46米内的一切东西冲走。那些还在泰坦尼克号上的人感到船体结构正承受着巨大压力，传出明显震动。正如头等舱乘客杰克·赛耶所描述的那样：
船内偶尔会传出闷响或爆炸声。当时没有任何征兆，她突然开始以大约15度角往前沉入水中。海浪冲向我们时还伴随着巨大轰鸣声，也混杂着更多的闷响。当时就像站在铁路钢桥下，一列高速火车从高处呼啸而过，充满钢铁扭曲和大规模瓷器爆裂的混合声音。
当船在水中倾斜时，目击者看到泰坦尼克号的船尾升起，据说它与海面已经达到30度至45度的夹角。二等舱乘客劳伦斯·贝斯利表示：“显然整艘船围绕舯（Midship，船的中央）的重心进行旋转”。许多生还者描述当时船发出一种巨大的噪音，其中一些人认为声音来自于锅炉爆炸。
劳伦斯·贝斯利形容为：“一部分是金属呻吟声，一部分是嘎嘎声，一部分是粉碎声，它不是一个突然的轰鸣声，因为爆炸会持续几秒钟，甚至可能是15到20分钟”。他把这种巨大声响归结为“发动机和机械装置从螺栓和轴承上松脱，再从机房里掉下来，把所有的东西都砸了”。
又过了一分钟，船上全部灯光闪烁了一下，然后完全熄灭，泰坦尼克号陷入黑暗。杰克·赛耶回忆说：“还有一千五百人仍在船上，像蜂群那样紧紧的聚集成一团；然后巨大无比的船尾耸立着，直入云霄”
泰坦尼克号遭受两股极端应力（至少数万公吨）的对抗——装满海水的船首将她往下拉，同时船尾的空气仍保持着浮力，使她停留在海面——这两股相反方向的力量在结构最薄弱的地方对抗著，也就是1号和2号锅炉房共用的通烟竖井，由该处下方的双层龙骨承受这股应力的拉扯。灯光熄灭后不久达到峰值应力，这艘船就从中间分裂了。
淹没的船首可能在短时间内仍透过双层龙骨与船尾连接着，在完全分离之前将船尾拉向高角度，并使船尾浮动大约一分钟。船尾内部结构在海水中完全开放，所以非常迅速的淹没，导致其倾斜，然后一度减缓下沉速度，直至彻底沉没....
泰坦尼克号是因为撞上冰山而沉没。
现实中，泰坦尼克号是英国白星航运公司旗下的豪华游轮，1909年3月31日开始建造，1911年5月31日下水，1912年4月2日正式试航
1912年4月14日23时40分左右，泰坦尼克号与一座冰山相撞，造成右舷船艏至船中部破裂，五间水密舱进水。4月15日凌晨2时20分左右，泰坦尼克船体断裂成两截后沉入大西洋底3700米处。2224名船员及乘客中，1517人丧生，其中仅333具罹难者遗体被寻回。
