Nhát đâm vào sườn và sức căng quá mức do nước dồn quá nhiều về một phía khiến Titanic gãy ra thành hai mảnh lớn[6], tại khoảng giữa ống khói thứ ba và thứ tư, và phần mũi tàu chìm ngập hoàn toàn dưới nước. Do phía đầu chìm xuống, phần đuôi vểnh lên, cho tới khi hoàn toàn thẳng đứng, đuôi tách ra và nổi trên mặt nước. Đuôi tàu bắt đầu ngập nước và chìm hẳn xuống biển cùng với phần đầu tàu. Những người ở dưới nước la hét kêu cứu nhưng chẳng mấy chốc, tiếng kêu của họ yếu dần. Những người sống sót túm tụm lại với nhau, lạnh cóng và hoảng sợ.

Công ty White Star Line đã cố gắng thuyết phục thủy thủ đoàn còn sống sót không nói rằng con tàu Titanic đã bị gãy đôi. Công ty tin rằng thông tin này sẽ gây ra những nghi ngờ về tình trạng của những con tàu khác của họ. Trên thực tế, những lực tác động vào vỏ tàu khi nó đang nghiêng 12 độ so với mực nước biển (mũi chìm và đuôi chổng lên trời) vượt khá xa các giới hạn thiết kế tính bền vững, và không một kỹ sư nào có thể chê trách những nhà đóng tàu về vấn đề này[7].

Khi con tàu chìm sâu, hai phần của nó kết thúc số phận của mình rất khác nhau. Phần đầu do có hình dáng thuôn trượt gần 2.000 feet (600 m) dưới mặt nước giảm tốc độ và chạm đáy khá nhẹ nhàng. Phần đuôi rơi hầu như thẳng xuống đáy biển, có lẽ vừa chìm vừa quay, vì không khí bị kẹt bên trong trở thành những khoang kín. Nó bị hư hại nhiều khi chạm đáy với tốc độ cao; mọi thứ bên trong vì thế đều bật ra khỏi vị trí. Phần đầu đã bị núi băng đâm vỡ, chìm chậm hơn và cũng có ít không khí bên trong hơn nên còn khá nguyên vẹn.