17 апреля в 07.20 были обнаружены три немецких самолета-разведчика. Корабли открыли огонь и начали ходить переменными курсами. Самолеты, удалившись за пределы досягаемости артогня, продолжали летать вокруг. Вскоре два улетели, но оставшийся следовал за кормой «Сванетии» на высоте до 4000 м, временами скрываясь в облаках.
С момента появления самолетов на кораблях было усилено наблюдение. Солнце находилось на кормовых углах правого борта, что мешало наблюдателям, так как с этой стороны больше всего ожидали появления противника, поэтому «Сванетия» отвернула вправо.
Около 15 часов 12 бомбардировщиков (по немецким данным, суда атаковали семь Ju-88 из III/LG1) с разных румбов атаковали транспорт, сбросив на него 48 бомб. Атаки самолетов следовали одна за другой. От взрывов вокруг «Сванетии» поднимались огромные всплески, от которых судно накрывалось водой вместе с людьми, находившимися на мостике и открытых палубах. Благодаря умелому маневрированию попаданий удалось избежать, за исключением одного — бомба, сброшенная одним из самолетов, пробила дымовую трубу, шлюпочную палубу и вылетела за борт, не взорвавшись.
Во время налета бомбардировщиков эсминец «Бдительный» находился по правому борту «Сванетии» и после семафора с нее «Лаг и компасы не работают!» занял место ведущего. Ожидавшиеся два самолета прикрытия так и не появились. Интенсивным огнем кораблей один самолет считался сбитым и один поврежденным. После налета команда немедленно приступила к ликвидации многочисленных мелких повреждений.
В 15.55 с запада показались девять низколетевших торпедоносцев. «Бдительный» пошел им навстречу, а «Сванетия» продолжала идти курсом на восток. Торпедоносцы разделились на три группы: одна из них заняла позицию для атаки с носовых курсовых углов правого борта теплохода, вторая — с левого борта, а третья маневрировала в готовности впереди по курсу.
Эсминец продолжал оставаться с левого борта. Несмотря на ожесточенный огонь с кораблей, во время которого один торпедоносец был сбит (не подтверждается), остальные сбросили торпеды с дистанции 1100—1300 м. Когда торпеды упали в воду, командир транспорта скомандовал: «Право на борт!», в результате чего удалось уклониться от пяти снарядов, которые прошли в 5 м от правого борта. Тем не менее в 16.10 одновременно с обоих бортов в носовую часть «Сванетии» попали две торпеды. Взрывной волной людей с мостика выбросило на шлюпочную палубу. Транспорт получил дифферент на нос. Был дан приказ: «Полный назад!» — затем: «Стоп машины!»
«Сванетия» начала крениться на левый борт, и когда крен достиг 40 , машинной команде было приказано покинуть помещение. После взрыва торпед среди пассажиров началась паника. Медицинский персонал самоотверженно выносил из уцелевших помещений раненых и спускал их в воду по левому борту, где вода доходила до палубы. Командиры отряда и транспорта прыгнули в воду при погружении судна, но не успели отплыть и двух метров, как «Сванетия» опрокинулась на левый борт, накрыв корпусом три шлюпки и часть плавающих людей.
В 16.30 транспорт скрылся под водой, продержавшись на плаву после попаданий всего 18 минут. После гибели судна торпедоносцы сделали по три захода над плавающими людьми, расстреливая их из пушек и пулеметов. В это время «Бдительный» скрылся из видимости, маневрируя и отбиваясь от атак торпедоносцев. Только через полтора часа после ухода самолетов «Бдительный» вернулся к месту трагедии и подобрал 157 оставшихся в живых людей, 17 из которых вскоре скончались. Всего же из числа находившихся на транспорте погибли 753 человека.
Гибель «Сванетии» произвела большое впечатление на командование флота. 20 апреля Октябрьский получил шифровку от наркома ВМФ Н. Г. Кузнецова с требованиями осуществлять перевозки в Севастополь только на быстроходных транспортах и боевых кораблях, включая подводные лодки, обеспечивая транспорты сильным охранением и прикрытием с воздуха. Каждый переход конвоев в Севастополь и обратно предписывалось осуществлять как самостоятельную операцию ЧФ. Одновременно нарком приказывал все перевозки через Керченский пролив осуществлять только на мелких судах, используя крупные для перевозки тяжеловесных грузов.