Alvejado ao sul do Cabo de São Tomé, na costa do Rio de Janeiro (RJ), o navio afundou rapidamente, resultando na morte de 100 dos cerca de 270 tripulantes. Entre as vítimas estavam três oficiais subalternos, três suboficiais, 16 sargentos, 15 cabos, 34 marinheiros, dez grumetes, 11 taifeiros, seis fuzileiros navais e um jovem passageiro civil.
Por volta das 23h55, uma explosão atingiu a popa do navio, rompendo o costado e apagando as caldeiras, o que levou ao seu afundamento quase imediato. O “Vital de Oliveira” tornou-se o único navio militar brasileiro a ser naufragado por forças inimigas durante a Segunda Guerra Mundial.
