Aby uniknąć wykrycia, „Vyner Brooke” spędził większą część następnego dnia zacumowany u brzegu niewielkiej, porośniętej dżunglą wyspy. Niemniej już po południu został wykryty przez nieprzyjacielskie lotnictwo. Japońskie samoloty zaatakowały statek, lecz nie uzyskały żadnego trafienia. Po zapadnięciu zmroku „Vyner Brooke” podniósł kotwicę i obrał kurs na cieśninę Bangka. Obecność japońskich okrętów wojennych wymusiła jednak ostrożne manewrowanie. W rezultacie brytyjski statek nie zdołał pokonać cieśniny przed wschodem słońca.
14 lutego około godziny 14:00 płynący cieśniną Bangka statek został dostrzeżony przez nieprzyjacielskie lotnictwo. Intensywne manewrowanie i ostrzał z jedynego działa przeciwlotniczego pozwoliły „Vyner Brooke” odeprzeć pierwszy atak. Przy drugim podejściu japońskie samoloty zdołały jednak uzyskać trzy bezpośrednie trafienia. Po 15 lub 30 minutach statek zatonął.