Начштаба морских арктических операций К. С. Бадигин так описывал происходящее: «Послышались редкие выстрелы зениток, загремели первые разрывы фугасных бомб... в разных концах города кострами горели сухие деревянные дома. Бомбы разворотили несколько домов справа и слева от здания штаба. Никакого укрытия у нас не было... Бомба упала в наш двор. Мы ждали взрыва, но фугаска не взорвалась».
Кроме взрывов бомб и пожаров, архангелогородцы с ужасом увидели, как в нескольких частях города, но в основном около ТЭЦ, в небо взвились сигнальные ракеты, пускаемые германскими агентами. Один из жителей города рассказывал:
Немецким летчикам удалось добиться прямого попадания фугасной бомбой крупного калибра в канатную фабрику. Прогремевший взрыв был такой силы, что его грохот слышали даже в окрестных деревнях. Всего самолеты II./KG30 «Адлер» сбросили на Архангельск двадцать пять фугасных и несколько тысяч зажигательных бомб. Кроме того, некоторые «Юнкерсы» несли выливные приборы и, проходя на бреющем полете, поливали крыши строений и улицы огненными струями зажигательной смеси.
В итоге горел даже грунт под ногами, сложенный за многие десятилетия из отходов древесины. В тушении пожаров принимали участие почти все население и даже моряки иностранных судов. Гостиница «Интурист», в которой они жили, уцелела, но в номерах повылетали стекла и оконные рамы.
Если с воздуха налет на Архангельск снимал Ханс Фриче, то на земле все происходящее в городе во время и после налета запечатлел на пленку советский кинооператор Владислав Микоша. При этом больше всего ему запомнилась «ужасная» гибель Сталина, конечно, не его лично, а всего лишь его портрета:
Отбой воздушной тревоги в Архангельске был дан уже 20 августа в 01.00 по местному времени. Наутро вид города был ужасным. Целые улицы превратились в сплошное пепелище. Так, упоминавшаяся выше учительница Щеголихина, вернувшись домой, увидела, что ее жилище уцелело, зато позади него огонь уничтожил восемь построек, а на улице Холмогорской несколько домов попросту исчезли. Всего в городе были полностью разрушены 50 жилых домов, десятки других получили повреждения. Также сильно пострадали портовые сооружения, канатная и трикотажная фабрики. Имелись разрушения и на объектах Беломорской военной флотилии: территории штаба, казармах рабочей роты, авторемонтных мастерских и продовольственном складе.
Секретарь Архангельского горкома ВКП(б) П. В. Минин вспоминал: