作為一個藝術經典，泰坦尼克號為人津津樂道的就是它的安全性。所以《造船專家》雜誌認為其“根本不可能沉沒”。還有一個船員在航行中對一個二等艙女乘客西爾維亞·考德威爾說：“就是上帝親自來，他也弄不沉這艘船。”因此，泰坦尼克號的冰海沉船震驚了全世界。

1912年4月14日，泰坦尼克號以22．3節的速度在冰冷的洋麵上兼程航行。接到附近很多船隻發來的冰情通報，史密斯船長命令瞭望員仔細觀察。這一年因為是暖冬，冰山比往年向南漂得更遠。但是，泰坦尼克號的船員卻忘記帶上望遠鏡，瞭望員不得不用肉眼觀測。23點40分，後來得以生還的瞭望員弗雷德裏克·弗利特發現遠處有“兩張桌子大小”的一塊黑影。以很快的速度變大。他敲了3下駕駛台的警鍾，抓起電話：“正前方有冰山!”接電話的六副穆迪通知了旁邊的大副默多克。默多克下令減速。左滿舵，停船倒車。然而事後證明這是一個最愚蠢的決定。

在13小時之前，電報員菲利普在接收來自加拿大的較微弱的無線電訊號，附近的加州人號的電報員伊利斯向泰坦尼克號發送電報。加州人號的電報聲音過大，就要把菲利普的耳鼓膜震聾了，於是他把這封電報截斷了，盡管是有關冰山情況。

最後冰山撞擊了船體，導致船底的鉚釘承受不了撞擊而毀壞，當初製造時也有考慮鉚釘的材質使用較脆弱，而在鉚釘製造過程中加入了礦渣，但礦渣分布過密，因而使鉚釘變得脆弱無法承受撞擊，鉚釘斷裂後，海水湧進水密艙，但是當時泰坦尼克號水密艙最大承受極限為4個，而進水部分為5個超過承受極限。

這次碰撞的結果，後來為人們所熟知。但當時船上的乘客和船員們卻反應不一。頭等艙和二等艙一些睡得不熟的乘客被一陣輕微的金屬刮擦聲驚醒了。船身輕微震動了一下。有人以為遇上了大浪，有人以為是觸礁了，還有人以為是螺旋槳發生了故障。但是下麵船艙的乘客感覺到的震動劇烈得多。有的乘客看到了舷窗外擦身而過的乳白色冰山。有些擦掉的冰塊掉到了船艙裏。底層統艙的移民乘客更是心驚肉跳地發現，冰冷剌骨的海水正漫過門縫。船很快停了下來。一些乘客披上外套來到甲板上。北大西洋上空繁星閃爍，氣溫則低達－1℃。漆黑的天穹下，泰坦尼克號的窗戶裏發出溫暖的淡黃色燈光。4根高大的黃黑兩色煙囪中冒著白色的蒸汽煙霧。突然，有3根突然發出了震耳欲聾的轟鳴聲和嘶叫聲。懂得蒸汽機的乘客知道，這是船上的鍋爐安全閥門在釋放掉多餘的過熱高壓蒸汽。得到通知的史密斯船長和哈蘭·沃爾夫公司的首席造船工程師托馬斯·安德魯一道檢查受損情況。前麵的5個隔艙都湧進了海水。海水似乎正在有條不紊地漫過甲板。在郵件艙昏暗的燈光照耀下，成包的郵件漂浮在海水上。檢查過所有水密艙之後，安德魯平靜地對史密斯船長說：“這艘船沒救了”。史密斯船長問還剩下多少時間，得到的答複是一個小時，最多兩小時。之後發生的事情，大家已經都很清楚了。15日淩晨0點5分，史密斯船長下令準備放救生艇。0點15分泰坦尼克號發出了“CQDMGY”的呼救信號。CQD是當時通用的遇險信號，MGY是泰坦尼克號的無線電呼叫代號。不久又發出了新近被國際海事協會確定的SOS求救信號。很多大西洋上的船隻都收到了求救電報。加速向出事地點趕來的有加拿大太平洋公司的聖殿山號、卡納德公司的卡帕兩亞號、俄國貨船緬甸號，還有法蘭克福號、弗吉尼亞號、奧林匹克號等。

0點45分，第一艘救生艇被放下。船上發射了第一枚遇險火箭。一片閃亮的白色火星緩緩落下。0點55分，泰坦尼克號的船頭已經沒入水中。救生艇邊的工作則是亂七八糟，盡管婦女和兒童（頭等艙和二等艙的婦女兒童）先登上救生艇的美德得到了遵守，但是很多救生艇在半空的狀態下就被放了下去。不過這也不能怪船員，當時的航海界都認為如果救生艇滿載人員放下的話，會造成損壞甚至傾覆。泰坦尼克號的救生艇設計得很結實，但是船員們不知道這一點。結果可以搭載1178人的救生艇，隻上去了651人（還有一些人是跳海之後被救上救生艇）。在船的左舷，救生船隻載婦女和兒童。在右舷，則是婦女優先逃生之後允許男性登艇。所以，在右舷獲救的人數比在左舷獲救的多。到1點40分，最後一艘折疊救生艇被放下海麵。船上的樂隊陪伴著乘客，用音樂安撫著這些注定要在幾十分鍾後死去的人們，一直演奏到最後一刻。麵對生死抉擇，有些人選擇像紳士一樣地死去，富翁古根海姆穿上晚禮服，“即使死去，也要死得像個紳士”。來自丹佛市的伊文斯夫人把救生艇座位讓給一個孩子的母親，而白星公司主席伊斯梅則拋下他的乘客、船員、船，在最後一刻跳進救生艇。人性的善與惡，在這裏被揭露。隨著湧入船身前部的海水的增多。船尾逐漸離開水麵，高高地翹起。淩晨1點35分，海水浸入了鍋爐室。2點10分，一直堅守崗位的菲利普斯發出最後一封呼救電報。2點13分，船上29台大型鍋爐紛紛離開底座，互相衝撞著砸破一道一道的水密牆，在船頭部位砸開大洞落入海水中。2點17分，海水湧入中央電力控製室，引發短路，全船燈光熄滅。2點18分，伴隨一陣巨大的斷裂聲，泰坦尼克號船身從三、四號煙囪中間的地方斷為兩截。2點20分，船頭部分沉入海中，後半截砸回海麵，在1分鍾之內就緊跟著泰坦尼克號前半部分一道沉入了水中。1503名乘客和船員隨它而去。泰坦尼克號上2208名船員和旅客中，隻有705人生還。卡帕兩亞號的船長和牧師在大餐廳主持了一次悼念儀式。8點50分，掉頭返回紐約。

4月18日，卡帕兩亞號抵達紐約港。經過自由女神像時，上萬人在曼哈頓島的巴特雷海岸觀看。在54號碼頭，大約3萬人佇立在雨水中默默地迎接泰坦尼克號上的幸存者。泰坦尼克號沉沒的消息震驚了整個西方世界。大西洋兩岸許多地方降了半旗。英國國王喬治五世和美國總統塔夫脫互致唁電。德皇威廉二世也拍發了吊唁電報。