En la sala de máquinas afectada por el primer torpedo no había sobrevivientes. El comedor fue otra área muy afectada con heridos, muertos y mucho humo que impedía la visibilidad a más de 30 cm. Luego de las explosiones, la enfermería comenzó a atender a las víctimas que llegaban bañadas en petróleo, quemadas o asfixiadas con el humo. Mientras tanto el personal de sanidad revisaba los camarotes. Cuando la tripulación llegó a la cubierta, lo primero que hizo fue acercarse a las "estaciones de abandono". Habían 62 balsas salvavidas y 10 de reserva. Mientras tanto, el jefe de sanidad aplicaba morfina en la cubierta a los heridos más graves y doloridos. A los ocho minutos del primer torpedo, la inclinación del crucero aumentaba un grado por minuto y ya tenía diez grados a babor (izquierda). Entonces se comenzaron a arrojar las balsas. Poco después, se estabilizó el barco y entonces se creyó que estaría más tiempo a flote, pero no fue así. Por eso, varios tripulantes descendieron a las cubiertas para tratar de rescatar a sus compañeros, pero murieron en el intento.
A las 16.23, el comandante Héctor Elías Bonzo ordenó abandonar la nave. La marejada dificultaba la visión y la comunicación entre las balsas. Algunas estaban repletas y otras, casi vacías. A las 16.50, la inclinación era muy pronunciada y el final inminente. A las 17, el Atlántico terminó de engullir al crucero y a 323 argentinos. Una vez que la noticia del hundimiento del ARA Gral Belgrano llegó al continente, se dispuso inmediatamente el operativo de rescate. De tal operación formaron parte 4 aviones y 4 buques. En la madrugada del 5 de mayo, los buques arribaron al puerto de Ushuaia con los supervivientes, que fueron transportados por vía aérea a Bahía Blanca, donde los esperaban sus familiares. La operación de rescate se extendió hasta el día 9 de mayo, verificando la imposibilidad de que quedaran más supervivientes o cadáveres en la zona. Los buques recogieron un total de 793 tripulantes, entre los que resultaban 23 fallecidos.
