Chuyến thám hiểm được đặt trước từ đầu năm 2023. Rush dự định bán cho doanh nhân tỉ phú Las Vegas Jay Bloom hai vé giảm giá cho ông và con trai của ông tham gia chuyến đi. Bloom được chào giá 150.000 đô-la cho mỗi người (thay vì giá 250.000 đô-la như thường lệ), và Rush trấn an ông rằng chuyến thám hiểm "còn an toàn hơn sang đường". Bloom từ chối lời đề nghị của Rush do các vấn đề về độ an toàn của tàu. Tại thời điểm đó, chuyến thám hiểm dự định sẽ khởi hành vào tháng 5, nhưng do thời tiết xấu nên bị lùi về tháng 6.

Chuẩn bị (16–17 tháng 6)

Ngày 16 tháng 6 năm 2023, tàu MV Polar Prince chở theo tàu lặn Titan rời cảng từ St. John's, Newfoundland cho việc nghiên cứu và thám hiểm xác tàu Titanic.

Con tàu đến vị trí thám hiểm vào ngày 17 tháng 6. Một trong những người trên tàu, Hamish Harding, đăng một dòng trạng thái trên Facebook: "Do ở Newfoundland xảy ra mùa đông khắc nghiệt nhất trong 40 năm qua, chuyến đi này có thể là chuyến đi đầu tiên và duy nhất thám hiểm Titanic trong năm 2023. Thời tiết vừa mới êm nhẹ được một chút nên chúng tôi sẽ bắt đầu chuyến thám hiểm vào ngày mai". Ông cũng nói rằng chuyến thám hiểm được dự tính sẽ khởi hành vào khoảng 4:00 EDT (8:00 UTC).

Khởi hành và biến mất (18 tháng 6)

Tàu lặn Titan bắt đầu thực hiện chuyến lặn xuống đáy biển vào lúc 9:30 theo giờ Newfoundland (UTC−02:30; 12:00 trưa UTC), Chủ Nhật, ngày 18 tháng 6.[48][49] Trong suốt một tiếng rưỡi đầu tiên kể từ lúc Titan khởi hành, tàu lặn liên lạc đều đặn với tàu Polar Prince mỗi 15 phút, rồi dừng lại vào lúc 11:15 (13:45 UTC) sau khi tàu lặn gửi tín hiệu cuối cùng.[50] Tàu lặn được dự kiến sẽ trở lại mặt nước lúc 16:30 (18:45 UTC).[51] Lúc 19:10 (21:40 UTC), Tuần duyên Hoa Kỳ được thông báo về chiếc tàu lặn bị mất tích.[52] Tàu lặn Titan có đủ oxy cung cấp cho năm hành khách trong 96 giờ lúc khởi hành[53] và dự tính sẽ cạn kiệt vào sáng ngày 22 tháng 6 theo giờ địa phương trong trường hợp tàu lặn vẫn còn nguyên vẹn.[54]

Một hệ thống dò sóng âm phục vụ cho công tác phát hiện tàu ngầm quân đội của Hải quân Hoa Kỳ ghi nhận một chấn âm giống như một vụ co sập xảy ra vài giờ sau khi tàu lặn Titan khởi hành. Thông tin này được phát hiện khi đội Hải quân xem lại dữ liệu sóng âm tại thời điểm khởi hành sau khi tàu lặn được thông báo đã mất tích. Hải quân Hoa Kỳ chuyển giao lại thông tin này cho đội Tuần duyên Hoa Kỳ.

Nỗ lực tìm kiếm và cứu hộ (18–22 tháng 6)

Công tác tìm kiếm và cứu hộ tàu lặn Titan được triển khai bởi đội cứu nạn quốc tế gồm Tuần duyên Hoa Kỳ, Hải quân Hoa Kỳ và Tuần duyên Canada. Công tác còn được hỗ trợ bởi các máy bay từ lực lượng Không quân Hoàng gia Canada và Vệ binh Quốc gia Không quân Hoa Kỳ, một con tàu từ Hải quân Hoàng gia Canada, nhiều tàu thương mại, nghiên cứu và các phương tiện dưới nước hoạt động từ xa (ROV) khác. Công tác tìm kiếm diễn ra trên mặt biển và dưới nước bằng hệ thống sonar.

Các đội cứu nạn từ Quân khu Đông Bắc của Tuần duyên Hoa Kỳ ở Boston triển khai phái đoàn tìm kiếm cách bờ biển Cape Cod, Massachusetts 900 hải lí (1.700 km). Trung tâm Phối hợp Điều phối Cứu hộ Halifax đưa tin một chiếc máy bay Lockheed CP-140 Aurora và tàu CCGS Kopit Hopson 1752 từ lực lượng Không quân Hoàng gia Canada đang tham gia công tác tìm kiếm theo một yêu cầu từ Trung tâm Phối hợp Tìm kiếm đường biển ở Boston vào ngày 18 tháng 6 lúc 21:43 (00:13 UTC). Công tác tìm kiếm vào ngày 19 tháng 6 có sự tham gia của 3 chiếc máy bay C-130 (hai cái từ Hoa Kỳ và một cái từ Canada), một chiếc P-8 Poseidon từ Hoa Kỳ và vài chiếc phao âm. Công tác tìm kiếm và cứu hộ bị cản trở do điều kiện tầm nhìn vùng biển kém, nhưng sau đó phục hồi trở lại ngày hôm sau.

Đội Tuần duyên Hoa Kỳ cho biết công tác tìm kiếm và cứu hộ gặp nhiều khó khăn do vị trí biệt lập, và những điều kiện thời tiết, biển, nhiệt độ nước và tầm nhìn không thuận lợi. Chuẩn đô đốc John Mauger nói rằng đội giải cứu đang cố gắng tìm kiếm bằng cách "sử dụng mọi phương pháp có thể".

Tàu rải ống Deep Energy, vận hành bởi TechnipFMC, có mặt tại hiện trường ngày 20 tháng 6 năm 2023, mang theo hai chiếc ROV và các thiết bị khác tham gia công tác tìm kiếm dưới đáy biển. Đến 10:45 (13:15 UTC), đội Tuần duyên Hoa Kỳ đã khoanh vùng tổng cộng 26.000 km2 (10.000 mile vuông). Đội Cứu cánh 106 từ Vệ binh Không quân Quốc gia New York điều động một chiếc máy bay HC-130J cho công tác tìm kiếm, với dự định sẽ gửi thêm hai chiếc vào cuối ngày.

Mảnh xác tàu được phát hiện (22 tháng 6)

Vào 13:18 (15:48 UTC), ngày 22 tháng 6, Quân khu đông bắc của Tuần duyên Hoa Kỳ thông báo đã phát hiện một vùng biển rải rác các mảnh vỡ gần tàn tích tàu Titanic. Chiếc ROV Odysseus 6k của Dịch vụ Nghiên cứu Biển khơi tìm thấy các mảnh vỡ này, sau đó được xác nhận là mảnh vỡ của tàu lặn Titan. Lúc 16:30 (19:00 UTC), theo một cuộc họp báo của Tuần duyên Hoa Kỳ ở Boston, vụ mất tích tàu lặn Titan là do buồng áp suất của tàu bị nổ sập dưới áp lực nước, và các mảnh vỏ tàu Titan đã được tìm thấy dưới đáy biển, cách mũi tàu Titanic khoảng 500 m (1.600 ft).

Các mảnh vỡ được xác định bao gồm phần ống trụ đuôi tàu (không thuộc buồng áp suất) và phần phía trước và gần đuôi buồng áp suất. Theo Tuần duyên Hoa Kỳ, các mảnh vỡ tập trung ở hai khu vực trong vùng biển được xác định, với phần đuôi buồng áp suất nằm tách biệt với phần phía trước buồng áp suất và đuôi tàu.

Chuẩn đô đốc John Mauger nói rằng các mảnh vỡ phù hợp với viễn cảnh buồng áp suất gặp sự cố dẫn đến thảm hoạ co sập tàu. Mauger cho biết ông chưa có câu trả lời cho việc liệu có thu hồi được xác của người trên tàu hay không, nhưng ông khẳng định rằng điều kiện dưới đáy biển là một "môi trường cực kì không khoan nhượng".