1912年4月14日，星期天晚上，一个风平浪静的夜晚，甚至一点风都没有。如果有的话，船员会发现波浪拍打在冰山上的点点鳞光。泰坦尼克号以22.3节的速度在这片漆黑冰冷的洋面上极速航行（极限航速23节）。接到附近很多船只发来的冰情通报，史密斯船长命令t望员仔细观察。这一年因为是暖冬，冰山比往年向南漂得更远。但是，泰坦尼克号的船员未能找到望远镜(因为当时船上唯一的一副双筒望远镜被二副锁在了柜子里，而那位保管柜子钥匙的二副最后并没有上船），t望员不得不用肉眼观测。
23点40分，t望员弗雷德里克・弗利特（后来生还）发现远处有“两张桌子大小”的一块黑影，以很快的速度变大。他敲了3下驾驶台的警钟，抓起电话：“正前方有冰山！”。接电话的六副穆迪通知了旁边的一副默多克。默多克立刻下令打响车钟：“所有引擎减速！左满舵！三号螺旋桨倒车！”在t望员发现冰山到船的右舷撞击冰山只经过了短短37秒。
大副随即下令左满舵、全船推进器紧急倒退二个指令，后来证实第一个命令是一个致命的错误，就在他下令37秒后，泰坦尼克号因为船体太大而且前进速度太快而无法及时停止前进，朝冰山撞去。
1912年4月那个寒冷的夜晚，泰坦尼克号和冰山发生了死亡之吻：船的右舷和冰山底部碰撞后猛烈摩擦，使右舷前部吃水线下铆钉断裂，所有货舱和六号锅炉房开始渗入海水（ 根据后来的科学调查、研究，右舷前部吃水线下并没有出现92米长的裂缝）。
这次碰撞的结果，后来为人们所熟知。但当时船上的乘客和船员们却反应不一。头等舱和二等舱一些睡得不熟的乘客被一阵轻微的金属刮擦声惊醒了。船身轻微震动了一下。有人以为遇上了大浪，有人以为是触礁了，还有人以为是螺旋桨发生了故障。但是下面船舱的乘客感觉到的震动剧烈得多。有的乘客看到了舷窗外擦身而过的乳白色冰山。有些擦掉的冰块掉到了船舱里。底层统舱的移民乘客更是心惊肉跳地发现，冰冷刺骨的海水正从不知道的什么地方漫过门缝。船很快停了下来。一些乘客披上外套来到甲板上。北大西洋上空繁星闪烁，气温则低达零下一度。漆黑的天穹下，泰坦尼克号的窗户里发出温暖的淡黄色灯光，四根高大的黄黑两色烟囱中冒着白色的蒸汽烟雾。突然，有三根突然发出了震耳欲聋的轰鸣声和嘶叫声。懂得蒸汽机的乘客知道，这是船上的锅炉安全阀门在释放掉多余的过热高压蒸气。
得到通知的史密斯船长和哈兰沃尔夫公司的首席造船工程师托马斯・安德鲁一道检查受损情况。前面的五个隔舱都涌进了海水。海水似乎正在有条不紊地漫过H甲板。在邮件舱昏暗的灯光照耀下，成包的邮件漂浮在海水上。检查过所有水密舱之后，安德鲁平静地对史密斯船长说：“这艘船没救了”。史密斯船长问还剩下多少时间，得到的答复是一个小时，最多两小时。之后发生的事情，大家已经都很清楚了。15日凌晨0点5分，史密斯船长下令准备放救生艇。 23：40：泰坦尼克号以20.5节的航速前进，船体右侧撞上冰山，船头铆钉松动，防水隔板部分裂开，前5间底舱出现无数细小但狭长的裂缝，海水源源不断的涌入，防水闸门及时关闭，所有底舱成为16间互相独立的水密仓。

23：50：撞击后首个10分钟，水位自龙骨上升了14英尺，船首的前五个水闸开始有水涌入，六号锅炉室被8英尺高的水位淹没。船头已涌进4000吨海水，海水被防水板隔挡，情况看来很好，一切貌似正处在控制之中。船长召集工程师对受损部分进行检修。
0：00：船头涌进了7000吨海水，水已经淹没3个船头货舱，从水密室顶部出口溢出，开始向三等舱底层进发，船头开始缓慢下沉，必会沉没的命运已定。6号锅炉室内大量船员正努力排除积水。船员向身处控制塔的史密斯船长报告：水已浸没第1、2、3号闸室及6号锅炉室，他立即找设计师托马斯・安德鲁斯评估损毁情况。经过一番计算后，安德鲁斯随后在船长室下了“船没救了”的结论，并表示船仅能支持1.5小时。船长要求电报员发出CQD求救讯号，当时船体位置为北纬41度46分，西经50度14分。锅炉运作终断，船上的烟管和烟囱分离而脱落，发出巨大的声响。
0：05：海水已淹没32英尺高的船头部分，船上的救生艇仅能供1178人使用，而船上总人数达2227人。
0时10分至50分,距泰坦尼克号约10至19傻募又萑撕糯员，甚至能看见她的蒸汽机烟囱上的灯光，他们企图与之联络但莫斯码灯故障。而且不止一名船员目睹泰坦尼克号发射了9枚白色求救火箭，但加州人号船长罗德下令按兵不动。
0时15分至2时17分，期间有很多船只收到泰坦尼克号的求救讯号，包括相距500里之间她的姊妹船奥林匹克号（Olympic）、MountTemple号（49里外）、法兰克福号（Frankfort,135里）、毕亚马号（Birma,70里）、波的号（Baltic,243里）、维珍尼亚人号（Virginian,170里）以及卡柏菲亚号（Carpathia,80里），并即向现场行驶，准备救援。
0：15：泰坦尼克号发出了“CQD MGY”的遇险呼救信号，随后又以第一个发送SOS遇险呼救信号客轮的身份不断发送SOS求救信号。其中离得最近的加利福尼亚号因电报员关闭了电报机而未能及时收到求救电报，而在所有能收到电报的船只中离泰坦尼克号最近的是卡帕西亚号，它随后以最快速度向泰坦尼克号驶来，但即使是这样，它也至少需要4个小时才能赶到现场。泰坦尼克号上的船员们开始了释放救生艇的准备工作。船上甲板A为头等乘客服务的乐队往救生艇入口的梯级附近为撤离泰坦尼克号的乘客继续演奏。
0：20：海水已浸没48英尺高的海员室，船已经下沉6米，左右各2排舷窗没入水下，其中一半是开着的，导致进水口不断增加，6号锅炉室水深超过4米，工程师不得不放弃这里，而抽水机依然尽全力抽水，但这只能稍微延缓一下船头下沉的速度。
0：25：船长下令先让妇孺登上救生艇。在她东南方58傻目ò胤蒲呛耪全速前来援救。
0：40：6号锅炉室连带整个第五号水密舱被淹没。水已经从6号防水板顶部漫入E层，这里已经没有防水设施了，水从顶部向下涌入。第6间隔水舱开始进水，船体逐渐倾斜。从5号锅炉室可以听到前面的防水板发出恐怖低沉的声音，正在邮件室抢救邮件的船员成为泰坦尼克号的第一批遇难者。所有救生艇准备工作完成。船员开始劝导头等舱乘客（妇孺）登上救生艇。7号小艇是第一个被放下的救生艇，但最大载客量为65人的救生艇上只搭载了十多位乘客。 0：45：6号和5号锅炉舱之间的防水板因几天前的一场小型火灾的高温而变形，如今水压导致隔水板突然坍塌，水像墙一样扑了过来，6号隔水舱底部被海水瞬间灌满，成为这个链式反应的第一个环节，第一个求救火箭发射了。
0点45分，位于右舷七号的第一艘救生艇被放下，本可搭载68名乘客，但仅有28人登上。泰坦尼克号发射了第一支求救火箭，之后共发射了8个。四号救生艇在00:30至00:45分完全上客并放出海上。船上发射了第一枚遇险火箭。一片闪亮的白色火星缓缓落下。
0点55分，泰坦尼克号的船头已经没入水中。救生艇边的工作则是乱七八糟，尽管妇女和儿童先登上救生艇的美德得到了遵守，但很多救生艇在半空的状态下就被放了下去。六号救生艇仅载了布朗穆迪（MoodyBrown）及Peuchen少校等共28人；伊士曼（Ismay）要求船员给他先登艇而被责，五号救生艇放出。不过这也不能怪船员，当时的航海界都认为如果救生艇满载人员放下去的话，会造成损坏甚至倾覆。泰坦尼克号的救生艇设计得很结实，但是船员们不知道这一点。结果可以搭载1178人的救生艇，只上去了651人（还有一些人是跳海之后被救上救生艇）。在船的左舷，救生船只载妇女和儿童。在右舷，则是妇女优先逃生之后允许男性登艇。所以，在右舷获救的人数比在左舷获救的多。 1：00：右舷三号救生艇搭载了32人，包括11名船员，自泰坦尼克号放出。
1：10：右舷一号放出，它可搭载40人，但仅有12人能登上，包括高士莫爵士（SirCosmo）及哥顿女士（LadyDuffGordon），以及7名船员。舱侧的八号救生艇搭载了39人放出，由罗斯伯爵夫人（CountessofRothes）掌舵。
1：15：水位已浸到泰坦尼克号的名字铭牌处，向水平面下倾斜的船首更加严重，救生艇载客量到了充分利用才放出。右舷九号艇放出时载客56人。
1：20：水从E层的工作走廊直接往后漫，灌入4号锅炉舱。D层的前部餐厅几乎已成了潜水训练场，船体重心不断缓慢前移。原先平静的顶层甲板乱成一片，乘客终于发觉事态的严重，纷纷挤向救生艇。骚乱不断升级，船员开枪压制乘客。
1：25：舱侧12号搭载妇孺40人，2名船员作指挥。
1：30：此时船上的人开始慌张，当舱侧14号救生艇搭载了60人准备放出时，人群企图跳入艇中，被身处艇中的五等船员劳尔（Lowe）向天开枪吓止。留在泰坦尼克号的人开始绝望。
凌晨1时35分，海水浸入了锅炉室。二等及三等的妇孺乘客分别逃生，舱侧16号搭载多于50人，右舷13号搭载64人，30秒之后，右舷15号上有70人匆忙被放出。
到了1点40分，大多数救生艇已驶离泰坦尼克号很远，（以防沉船产生的涡流把救生艇卷入水下），右舷的最后一艘救生艇被放下海面，船首继续下沉。船上的乐队共8人在乐队指挥华莱士・哈特利的带领继续为乘客们演奏音乐，以平复这些注定要在几十分钟后死去的人们，他们一直演奏到最后一刻。面对生死抉择，有些人选择像绅士一样地死去，富翁古根海姆穿上夜礼服，“即使死去，也要死得像个绅士”。来自丹佛市的伊文斯夫人把救生艇座位让给一个孩子的母亲，而白星公司主席伊斯梅（他否决了配备48艘救生艇的想法，认为少点也没关系）则抛下他的乘客、他的船员、他的船，在最后一刻跳进可折叠式救生艇C（共有39名乘客）。人性的善与恶在这里被揭露无遗。随着涌入船身前部的海水越来越多，船尾逐渐离开水面，高高地翘起。
1：45：舱侧2号仅载25人（可容纳40人）下水。
1：50：舱侧4号4搭载妇孺乘客40人。
2：00：此时水面已达散步甲板之下10英尺处。
2：05：1500人仍留在将沉的船上，船员竭力维持秩序使妇孺乘客能进入救生艇，当44人登上可折叠式救生艇D时放出后，所有艇只已用完。泰坦尼克号的船首及前舷已完全没入水中，头等舱区域开始进水，由于部分上层建筑被淹没，船可以进水的地方面积已达到数百平方英尺，4号锅炉舱的舱盖被关了已有一个多小时，而海水依然无法将这里彻底灌满，里面的工人仍在努力工作，试图排除积水，他们不知道：他们已在海平面以下10余米，所有的出口都被海水封死，他们已经是在“潜水艇”里工作了。
2：10：强大的水压炸开了4号与5号锅炉舱之间的防水板，很多工人当场毙命。船体下沉速度明显加快。最终的审判即将来临。船桥即将被淹没，船长示意电报员毕特（Bride）及菲利蒲（Philips）可离开岗位，菲利普继续发布无线电讯息。船长对船员说：“现在诸君要靠自己了（It'severymanforhimself）”，之后步往舰桥，将自己反锁在船长室中，接受死神的审判。有人见总设计师托马斯・安德鲁绝望地步入头等舱吸烟室等待死亡的来临，白星航运公司董事主席伊斯梅早已趁着别人不注意，跳上救生艇逃之夭夭。很多船员依然坚守自己的工作岗位，大批乘客慌张的跑向船尾，不少人被踩死。一直坚守岗位的菲利普斯发出最后一封呼救电报。船上的乐队停止演奏，此刻很多乘客及船员跳进水中，前烟囱倒塌，当场压毙了很多在洋中正慌张游泳中的乘客。可折叠式救生艇A因翻艇把大约24人掉进冰冷的海水中，舱侧14号救生艇的五等船员劳尔（Lowe）救了近半数。其他的人葬身在大洋中。
2：13：船体重心彻底失去平衡，不断前移，船尾则不断往上翘，很快彻底翘出水面。整个船头门厅没入水中，之后被冲上来的水压炸碎。玻璃穹顶坍塌，同时导致系在穹顶上的烟囱钢缆断裂，1号烟囱张力失衡，烟囱断裂，砸死了很多落入水面不断挣扎的乘客。船桥也完全浸入水中。船上29台大型锅炉纷纷离开底座，互相冲撞着砸破一道一道的水密墙，在船头部位砸开大洞落入海水中。
2：16：整条船已有7间半防水舱进水，重心明显前移，后半部还浮在水上，产生巨大浮力，这就是船像比萨斜塔一样翘起来的原因。固定二号烟囱的缆绳最终无法承受巨大的压力而断开，2号烟囱倒塌，带着不少被砸死的乘客沉入大海，而断裂处则吸进了好多人。很多人像坐着滑梯一样从船尾一直滑到水中。不少人被吸入船体内部，再也没有出来过。尽忠职守的电力工程师一直在船舱内维持电力，但最终被电死，海水随即涌入中央电力控制室，引发短路。全船灯光瞬间熄灭，随后又在一瞬间闪亮了一次，最后终于永远地停止了光辉。
2：17，在船尾翘起来后，船身承受着无法想象的压力，钢筋不断扭曲变形，终于承受到了极限。在一系列的爆炸声中，2号烟囱和3号烟囱中间被炸裂了，剩余的2个烟囱也震断了。主体变成2部分，但底部主干依然藕断丝连。船头直接沉入水中，船尾则因基本没有进水而暂时重新浮了起来。2：18，伴随一阵巨大的断裂声，泰坦尼克号船身从2号和3号烟囱中间的地方断为两截（1997年卡梅隆的电影《泰坦尼克号》中是3号烟囱和4号烟囱中断裂，后来经卡梅隆团队的研究，是在2号烟囱和3号烟囱中间断裂），所有船内的可动物件似乎同时向下坠入水中。按照泰坦尼克号的设计理念，船尾的防水系统在这个情况下能重新发挥作用，隔挡海水以防止船尾继续下沉，但是2个引擎室之间的防水门为了抽水被打开，这样又超出了船的承受能力，而沉入水中的船头也不断拉扯船尾，结果导致刚刚倒回水面的船尾再一次的翘了起来，头等舱吸烟室被飞溅出来的煤炭点着了，而先前的爆炸也点燃了断裂处的木头与易燃物，火光冲天。船尾在燃烧的同时缓缓下沉。很多目击者称泰坦尼克号此时已经断为两截，船首那边己沉入水底。 2：19，泰坦尼克号的船尾一点点下沉并慢慢变斜。对于乘客来说最后的好消息就是：大火被扑灭了。但是巨大的浮力导致仅有的连接2个主体的主干彻底的断开。船头以每小时40英里的速度直冲海底，而船尾依旧浮在水面上。
2：20，虽然船尾勉强浮起来了，但它在不到1分钟的时间里就因底部被海水灌满而不断下沉，直至彻底沉没。产生的巨大漩涡吸入了大批坚持到最后的乘客和船员，当然也有不少早已成为僵硬的尸体。虽然有不少人浮出了水面，但最终却因为没能及时得到救援而逐渐失温而死。海面不久后重新恢复了平静，而一艘伟大的远洋客轮在此结束了自己短暂而又辉煌的一生，1500多名未能登上救生艇的乘客成为了它的陪葬品。这1500多人中最后证实只有6人生还。
船尾在水下内爆了，船外板、甲板、烟囱等部件飞出，船尾受到“螺旋效应”影响，结构被破坏，导致残骸成了一堆碎片。
船尾因为不断进水，垂直的插下海中，于2点20分完完全全消失在大西洋的海面上。从撞击冰山到完全沉没花了2小时40分钟。【原设想只有1小时50分钟】 3点30分，卡纳德公司的客船卡帕西亚号（又名咯尔巴阡号） 最先赶到了出事现场。4点钟，卡帕西亚号的船员在北大西洋黎明的微光下发现了第一艘救生艇。救援工作一直持续到早上8点30分，第12号救生艇被系上救援缆绳。泰坦尼克号上2208名船员和旅客中，只有705人生还。卡帕西亚号的船长和牧师在大餐厅主持了一次悼念仪式。8点50分左右，掉头返回纽约。
卡帕西亚号抵达纽约港后。经过自由女神像时，上万人在曼哈顿岛的巴特雷海岸观看。在54号码头，大约3万人伫立在雨水中默默地迎接泰坦尼克号上的幸存者。泰坦尼克号沉没的消息震惊了整个西方世界。当时人们的震惊程度，不亚于本世纪美国的9.11事件。大西洋两岸许多地方降了半旗。英国国王乔治五世和美国总统塔夫脱互致唁电。德皇威廉二世也拍发了吊唁电报。