В роковой день 31 августа 1986 года пароход «Адмирал Нахимов», прибыв из Ялты, пришвартовался у пассажирского 34-го причала в Новороссийске. Судно простояло в порту до вечера и, в 22 часа, приняв пассажиров, отошло от причальной стенки. На борту, по официальной версии, находилось 1243 человека: 346 членов экипажа и 897 пассажиров.
Во время разворота судна в акватории порта, капитан Марков запросил по УКВ у поста регулирования движения судов (ПРДС) информацию об обстановке на створах и на рейде. Пост ответил, что на пути судна и на рейде движения в настоящее время нет, единственное судно, которое подходит со стороны Босфора, — сухогруз «Петр Васев», следующий в порт под выгрузку канадского ячменя (он предупрежден о выходе пассажирского парохода и обещал пропустить его на выходе из бухты). Пароход прошел ворота порта, вышел на курс 154,2 и стал следовать по направлению к буям Пенайских банок, которые находились на выходе из бухты. Постепенно набирая обороты, «Адмирал Нахимов» шел со средней скоростью около 9 узлов.
Сухогруз «Петр Васев» приближался к порту Новороссийск со скоростью 11,5 узла. В 21 час 30 минут на мостик поднялся капитан В. И. Ткаченко и принял управление на себя. На мостике в это время также находился третий помощник капитана П. Зубюк. Ткаченко передал станции Новороссийск-17 (ПРДС) и Новороссийск-5 (портнадзор) информацию о судозаходе и подтвердил, что уступит дорогу «Адмиралу Нахимову». Позже Ткаченко подтвердил ту же информацию вахтенному второму помощнику капитана парохода А. Чудновскому. «Адмирал Нахимов» и «Петр Васев» вели переговоры по УКВ и договорились разойтись на выходе правыми бортами.
В 23 часа капитан парохода В. Марков, задав обороты и курс судна 160 градусов, покинул мостик, оставив старшим вахтенного второго помощника, А. Чудновского. Кроме него на мостике парохода находились матросы Е. Смирнов, Ю. Вышаренко, Р. Фахретдинов.
Александр Чудновский постоянно вел визуальное наблюдение за приближающимся по правому борту сухогрузом. Минут через пять, обнаружив опасное сближение судов, Чудновский вышел на связь с «Петром Васевым», еще раз уточнил порядок расхождения и получил подтверждение, что «Петр Васев» пропускает пароход «Адмирал Нахимов».
Третий помощник капитана П. Зубюк, наблюдая огни парохода визуально, неоднократно говорил капитану, что машина переведена в маневренный режим, а пеленг на «Адмирала Нахимова» практически не меняется, что говорит об угрозе столкновения. Свои доклады Зубюк одновременно записывал в бортовой журнал. И уже после столкновения капитан Ткаченко стер показания в бортжурнале, вписал новые и нажал на Зубюка, чтобы тот согласился с измененными данными, но тот отказался. Ткаченко, передоверившись показаниям САРП, который на мониторе показывал благополучное расхождение, на замечания своего помощника не обращал внимания. Лишь под действием настойчивых просьб с «Адмирала Нахимова» он поднял глаза и увидел, что его судно на полном ходу идет прямо на пассажирский пароход. Через некоторое время Ткаченко стал отдавать команды в машинное отделение — сначала «средний вперед», «малый вперед», «стоп» и сразу «полный назад». Несмотря на то что гребной винт уже работал на задний ход, сухогруз сохранял прежние параметры движения, следуя на опасное сближение с пароходом «Адмирал Нахимов».
На мостике «Адмирала Нахимова» А. Чудновский приказал изменить курс судна сначала на 5 градусов влево, потом еще на 5 градусов, потом еще на 10 градусов, таким образом пытаясь уклониться от надвигающегося на него «Петра Васева». Чудновский отдал команду «Лево на борт!», одновременно по УКВ прокричал «Петру Васеву»: «Работать немедленно назад!» Рулевой только успел переложить руль лево на борт, как произошло столкновение. Это случилось в 23 часа 12 минут.
Услышав три гудка и предположив, что подавать их может только «Петр Васев», капитан Марков посмотрел в иллюминатор, но судна справа не увидел. Однако, предчувствуя недоброе, решил подняться на мостик и выяснить обстановку. Удар сухогруза застал его по пути наверх. Оказавшись на мостике, капитан Марков отдал команду «Лево на борт!» с целью выбросить судно на мелководье, однако рулевой доложил, что судно не слушается. Пароход обесточился. Капитан, не имея возможности передать общесудовой сигнал тревоги и сигнал «SOS» по радио, приказал голосом объявлять по судну «шлюпочную тревогу».
«Петр Васев», успев погасить скорость лишь до 5 узлов, вошел в середину правого борта парохода под углом 110°. В подводной части балкер вошел своей выступающей частью, бульбом, в корпус «Адмирала Нахимова» на несколько метров в районе переборки между машинным и котельным отделением. «Адмирал Нахимов» продолжал по инерции двигаться вперед, разворачивая сухогруз и тем самым увеличивая размер пробоины в правом борту, которая, по оценке экспертов, после расцепления судов составила около 80 квадратных метров.
Пароход стал валиться на правый борт. Людей охватила паника. Через короткий промежуток времени запустился аварийный дизель-генератор (АДГ) на шлюпочной палубе — заработало аварийное освещение, которое работало всего две минуты. Эти минуты стали спасительными для многих пассажиров.
«Адмирал Нахимов» тонул толчками. Крен на правый борт уже был около 45 градусов. Люди хватались за леера и за все, за что только можно было ухватиться. Кто-то перелезал на левый борт и по нему сползал в воду. Многие оказались заблокированными в каютах. С тонущего парохода матросам удалось сбросить большинство надувных спасательных плотов, которые стали единственными средствами спасения для утопающих. Через семь минут после столкновения, имея крен на правый борт около 60 градусов, «Адмирал Нахимов» полностью ушел под воду.
Второй помощник капитана Александр Чудновский, который управлял судном в момент столкновения, вынес себе смертный приговор сам: понимая, что судно обречено, он спустился в свою каюту и закрыл дверь на ключ.
В это время из порта навстречу «Петру Васеву» шел лоцманский катер «ЛК-90» с лоцманом М. Карповым для проводки сухогруза к причалу. Увидев накренившийся на правый борт пароход, капитан катера О. Лях прокричал в эфир: «„Нахимов «лег на борт!» В 23 часа 35 минут «ЛК-90» подошел к месту катастрофы и приступил к спасению людей, одновременно передав по радио, что понадобятся буксиры и спасательные катера.
О столкновении судов было немедленно доложено капитану порта Г. Л. Попову, который тут же по телефону отдал указание всем плавсредствам следовать в район аварии для спасения людей. Первыми снялись буксиры портофлота, рейдовые катера, малые пассажирские катера, пассажирские суда на подводных крыльях «Комета». Одновременно команда сниматься и следовать в район катастрофы поступила на пограничные катера.