Внезапно на подводной лодке возник очаг пожара, который в считанные минуты вызвал взрыв боевого отделения торпеды, от которого сдетонировал весь боезапас из одиннадцати оставшихся торпед. Два носовых отсека подводной лодки были полностью уничтожены. Вся команда Б-37, находящаяся на подводной лодке, погибла в результате воздействия ударной волны и отравления газообразными продуктами взрыва. В результате взрыва погибли одиннадцать моряков на стоящей соседним бортом подводной лодке С-350 проекта 633 (подводная лодка затонула у пирса) и несколько моряков, которые находились в момент взрыва вблизи пирса.