Seria eksplozji przetoczyła się przez okręt, a do jego kadłuba wtargnęła woda morska. Okręt natychmiast przechylił się o 15°, wystarczająco, aby otwarte bulaje w prawej burcie znalazły się pod wodąW rzeczywistości bulaje nie były całkowicie otwarte, ale przykryte lekkimi zasłonami umożliwiającymi wentylację, a jednocześnie zasłaniającymi światło ze względu na zaciemnienie. Nie były one jednak w stanie zatamować wpływającej wody.. Chwile później przechył okrętu wzrósł do 45°, ustabilizował się na kilka minut, a o 01.29, 13 minut po drugim ataku Priena, „Royal Oak” pogrążył się w wodach zatoki. Na pokładzie tonącego okrętu zginęło 833 ludzi, w tym kontradmirał Henry Blagrove, który, według zeznań świadków, pomagał w ewakuacji załogi. Zacumowany do burty okrętu drewniany admiralski gig został wciągnięty pod wodę i zatonął wraz z „Royal Oak”. U-47 tymczasem bez przeszkód oddalił się, wyszedł cieśniną Kirk na morze (tym razem pomiędzy wrakami a skrajem wysepki Lambs Holm) i o 2.15 znalazł się na pełnym morzu, po czym powrócił do bazy.