После рассеяния конвоя в 22.30 предыдущего вечера судно Даудинга держало курс на северо-восток, как ему было предписано, пока не вышло к ледяному барьеру; затем, в густом тумане, оно на ощупь следовало на восток, направляясь к берегам Новой Земли, но достичь ее было не суждено. В течение дня туман рассеялся, а в 22.11 5 июля первая торпеда подводной лодки Бильфельда поразила машинное отделение судна. Через перископ командир U-703 увидел маленькую белую струйку дыма из кормы судна, постепенно замедлившего ход до нуля, но никаких признаков оседания не было. На площадке явственно услышали взрыв спустя сорок четыре секунды после того, как торпеда была выпущена. Его же услышал и Джон Римингтон, британский армейский офицер, взятый в плен за двенадцать часов до этого со шлюпок одной из более ранних жертв. На палубе грузового судна Бильфельд видел большие контейнеры, танки и самолеты.
На «Ривер Афтоне» поднялась неописуемая паника. Его капитан Гарольд Чарлтон дал приказ команде покинуть судно, и некоторые комендоры в спешке стали спускать спасательную шлюпку правого борта; шлюпка левого была разрушена взрывом. К ужасу Чарлтона, Даудинг посчитал, что судно сохраняет мореходность. Тогда Чарлтон напомнил ему, что капитаном судна является он. Даудинг настаивал, что, если после попадания торпеды судно не подает признаков погружения, значит, дойдет куда надо. Даудинг был ветераном со значительным конвойным опытом: он провел первый PQ на север России. Даудинг сказал, что вызовет по радио корвет, чтобы тот пришел и взял судно на буксир: «Ривер Афтон» и его груз стоят миллионы фунтов, и было бы неправильно бросать его. Чарлтон повторил, что он все еще капитан судна, в то время как прерогативы Даудинга как командира PQ-17 исчерпаны, поскольку конвоя как такового не существует. Как ветеран двух северных русских конвоев, он с одного взгляда определял, если судно обречено. Если же Даудинг желает остаться на борту, то пусть делает это под свою ответственность.
Одни моряки почти спустили спасательную шлюпку правого борта, другие два плотика, но их тотчас отнесло в сторону, поэтому никто не успел ими воспользоваться. Чарлтон с разрешения Даудинга сел в одну из шлюпок и, взяв с собой нескольких своих людей, отчалил. Даудинг и его сигнальщики остались на борту, полные решимости организовать спасение судна. Офицер-радист Джордж Гарстин продолжал передавать сигналы бедствия, но не получал никаких подтверждений о приеме, было опасение, что его не слышат.
Несколько офицеров Чарлтона также игнорировали приказ оставить судно и пытались спасти моряков, заблокированных в машинном отделении, куда быстро прибывала вода. Первая торпеда взорвалась в машинном отделении ниже ватерлинии. Четвертый механик только что спустился туда, чтобы принять вахту у второго, и дошел до платформы генератора, когда в него попала торпеда. Тяжелый генератор перевернулся и раздавил его. Второй механик, южноафриканец, лежал в быстро заполнявшемся водой машинном отделении с переломанными ногами. Старший механик, Эдвард Миллер, сразу организовал группу, чтобы спасти второго механика, взял с собой Перси Грея, шеф-стюарда из Ливерпуля, и его девятнадцатилетнего помощника кока Томаса Уоллера.
В этот момент вторая торпеда с U-703 ударила в машинное отделение «Ривер Афтона», уничтожив всех оставшихся внизу. Правую спасательную шлюпку опрокинуло взрывом, и все комендоры были сброшены в море. У старшего механика Миллера нога запуталась в разбитой швартовой лебедке, но товарищи помогли ему высвободиться, и он снова решил заняться спасением второго механика. Даудинг вернулся на мостик судна, чтобы уничтожить официальные бумаги; он увидел, что капитан Чарлтон оставил свои секретные документы нетронутыми, и тогда, положив и их в коробку с грузом, бросил за борт. Затем он пошел к световому люку машинного отделения, где Миллер и его помощники старались вызволить второго механика. Они нашли его лежащим на платформе вентилятора чуть выше пенящейся воды, поступавшей в машинное отделение. Молодой помощник кока Уоллер спустился по канату сквозь решетчатый настил, соорудил строп и поместил в него бесчувственного механика. С предельной осторожностью радист, Даудинг и еще несколько человек подняли его вверх. Стармех положил раненого коллегу на главной палубе на носилки, помещенные поверх спасательного плотика. Даудинг приказал всем занять места у спасательных плотиков, но не спускать их на воду, пока судно держится на плаву.
Море вокруг судна кишело борющимися с волнами людьми, на некоторых были спасательные жилеты. Чарлтон и Кук, средних лет офицер торгового флота, который получил назначение в Россию, кружили возле судна на своих маленьких шлюпках и вылавливали людей, насколько позволяла грузоподъемность.