В 22.30 пароход вышел из порта. В 23.00 он прошел границу порта и взял курс на порт Сочи. Сухогруз «Петр Васёв» перевозил из Канады в Новороссийск 30 тысяч тонн зерна. Его прибытие в порт ожидалось к часу ночи 1 сентября. Сухогруз водоизмещением 37 тысяч тонн был построен в 1981 году в Японии и оборудован самыми современными средствами спутниковой навигации, системой автоматической радиолокационной прокладки и другими современными средствами судовождения.
В 22 часа 15 минут береговой пост регулирования движения судов (ПРДС) передал на сухогруз «Петр Васёв»: «Из порта выходит пассажирский пароход “Адмирал Нахимов”. Прошу пропустить “Адмирал Нахимов” на выходе». С сухогруза ответили: «Ясно, пропустить».
В 22 часа 30 минут ПРДС сообщил на пароход «Адмирал Нахимов»: «На створах и рейде движения нет, но на подходе с Босфора идет сухогруз “Петр Васёв”. Он предупрежден о вашем выходе и пропустит вас». На это с парохода ответили: «Ясно».
Береговой пост регулирования движения судов дал рекомендацию сухогрузу пропустить пароход, но по международным правилам, принятым и нашей страной, следовало поступить наоборот.
Поэтому капитан парохода должен был учитывать, что рекомендация поста регулирования движения судов является лишь советом и необязательна ни для каких судов. Более того, распространяется она только на акваторию порта. В открытом же море действуют международные правила. И согласно этим правилам пароход «Адмирал Нахимов», у которого справа по борту находился сухогруз «Петр Васёв», обязан был пропустить сухогруз. Конечно, указание ПРДС было удобно для пассажирского парохода, оно позволяло не снижать скорость. Однако совершенно неожиданно для всех капитан сухогруза самовольно отказался от данной ему рекомендации и, вопреки своим собственным заверениям о согласии пропустить пассажирский пароход, принял другое решение. Просчитав на компьютере сложившуюся навигационную ситуацию, он пришел к выводу, что сухогруз при избранной скорости движения успевает пройти по намеченному курсу без необходимого торможения, связанного с пропуском парохода «Адмирал Нахимов», и дал указание в машинное отделение обеспечить работу двигателей в прежнем режиме.
Удар сухогруза в борт парохода был настолько сильным, что он оказался распоротым от середины судна до кормы. В образовавшуюся в правом борту пробоину площадью около 80 квадратных метров с большой скоростью стала поступать забортная вода, и пароход стал быстро крениться на правый борт.
Через некоторое время на поверхности воды был виден левый борт парохода, по которому карабкались люди, а капитан парохода отдавал команды: «Немедленно покинуть судно!», «Всем от судна, от воронки, от взрыва!» Трубы парохода уже уходили под воду, и могли взорваться котлы.
Все это время на палубе парохода матросы сбрасывали плоты и пытались спустить шлюпки. Плоты, оказавшиеся потом в воде, спасли жизни многим людям. Так как пароход оставался на плаву считанные минуты, шлюпки на воду спустить не успели.
В 23 часа 20 минут произошла полная потеря плавучести, и пароход с креном около 60° с задравшимся носом ушел в пучину, затягивая за собой множество людей, не успевших отплыть подальше, и хороня в своих недрах тех, кто не успел выбраться из лабиринта многочисленных проходов, трапов и дверей парохода.
Через 5 минут после погружения парохода сухогруз «Петр Васёв» начал движение малым ходом вперед к месту катастрофы, однако спустя 20 минут капитан, опасаясь навала судна на людей, остановил движение. С сухогруза был спущен мотобот, который начал поиски пассажиров и экипажа «Нахимова». Позднее вокруг сухогруза скопилось много людей. Спустить за борт парадный трап не смогли, и были выкинуты только штормтрапы и концы. Но не всем удавалось по ним забраться: обессиленные люди срывались с них и падали обратно в море.
В результате поисковых и спасательных работ на море было спасено 820 человек, из которых 29 госпитализировано.
В 1987 году в Одессе, в ДК железнодорожников, после почти полугодового процесса состоялся суд над капитанами В. Марковым и В. Ткаченко. Обоих признали виновными по ст. 85 УК РСФСР и приговорили каждого к 15 годам лишения свободы.
Спустя 6 лет, в ноябре 1992 года, указами президентов Украины и России их помиловали и выпустили на свободу.
Капитан Виктор Ткаченко, сменив фамилию на Тальор, уехал на постоянное место жительства в Израиль. В сентябре 2003 года яхта под командованием Виктора Тальора потерпела крушение вблизи Ньюфаундленда. Позже остатки яхты и погибших людей нашли у канадского берега.
Капитан Вадим Марков остался жить в Одессе. Сразу после освобождения работал в Черноморском пароходстве капитаном-наставником на пассажирских судах. Умер в Одессе в мае 2007 года.
Пароход «Адмирал Нахимов» до сих пор лежит на глубине 47 метров в Цемесской бухте. Ежегодно, 31 августа, на это место приходит катер с родственниками погибших. Они опускают на воду венок и бросают цветы.
