Утром 11 августа в районе маяка Богшер командир, опасаясь быть обнаруженным, решил перейти из крейсерского положения в позиционное. Сидоренко отдал соответствующую команду командиру БЧ-5 старшему лейтенанту Савенко. Тот передал приказание находившемуся в центральном посту старшине трюмных Костуру. Командир не учел, что волнение моря в тот момент составляло 5–6 баллов и шахты вентиляции с газоотводами дизелей легко могли быть накрыты набегающей волной. Вахтенный офицер, стоящий на мостике вместе с командиром, был не в курсе его приказаний. Не перекрыв шахты вентиляции и не подав соответствующего ревуна, Костур начал принимать главный балласт. Подводная лодка шла полным ходом, поэтому начала стремительно погружаться. Обнаружив свою ошибку, командир скомандовал: «Всем вниз!» Мостик успели покинуть военком Горбунов и вахтенный офицер, который успел закрыть рубочный люк в момент, когда в него уже хлынула вода. Подводная лодка стремительно проваливалась на глубину. Через открытые шахты вентиляции вода, поступившая внутрь прочного корпуса, нарушила изоляцию аккумуляторной батареи, залила дизели, агрегаты питания радиоаппаратуры и некоторые вспомогательные механизмы. «Щ-405» упала на грунт на глубине 125 м. Еще на глубине 60–70 м на подводной лодке раздалось два взрыва — это давлением раздавило среднюю цистерну и носовой спасательный буй.
По приказу военкома в командование подводной лодкой вступил командир БЧ-1-4 лейтенант Пенькин, так как помощник командира Петровский оказался не в состоянии командовать кораблем.
Через полчаса «Щ-405» всплыла и, описав циркуляцию в надежде найти смытых за борт людей, направилась в точку рандеву с эскортом. При аварийном погружении подводная лодка потеряла 4 человека. Погиб командир корабля, а также старший лейтенант Е. С. Настин, помощник командира «Щ-406», командированный для стажировки и «приобретения боевого опыта», командир отделения рулевых старшина 2-й статьи Черкасов Е. Л. и командир отделения рулевых старшина 2-й статьи Медведев Г. Ф.
Не успев исправить повреждения, «Щ-405» подверглась атаке одиночного самолета противника. Провести срочное погружение удалось не сразу. Бомбардировщик сбросил 4 бомбы, упавшие в 25 м от борта лодки, и обстрелял ее из пулемета. Получили ранения командир БЧ-3 лейтенант М. Б. Шебеко и радист И. А. Титов. Убрав раненых, подводная лодка погрузилась, но из-за низкой подготовки личного состава снова провалилась на глубину 115 м и легла на грунт. Вскоре «Щ-405» всплыла, израсходовав весь оставшийся воздух высокого давления, а мер по пополнению не предпринималось. В полдень появился одиночный самолет, и подводная лодка снова погрузилась. Необходимый для всплытия воздух высокого давления пришлось перепускать в корабельные системы из трех запасных торпед. Выбросив за борт еще четыре торпеды для облегчения корабля, подводная лодка всплыла.
К рассвету 12 августа «Щ-405» была у мыса Ристна, где находилась точка рандеву с кораблями эскорта. Не обнаружив их, подводная лодка легла на грунт до наступления темноты. Вечером, всплыв на поверхность, «Щ-405» получила запрос командира бригады: «Покажите свое место». Ответить подводная лодка не могла — передатчик вышел из строя. Все светлое время суток 13 августа «Щ-405» пролежала на грунте. Для связи с берегом было решено подготовить двух человек, которые должны были вплавь достигнуть маяка, но из-за плохой погоды и сильной волны высадка не состоялась. Было решено идти к маяку Тахкуна. На переходе у мыса Котсаренина «Щ-405» села на мель. При аварии были погнуты лопасти винтов. Попытка сняться с мели самостоятельно к успеху не привела. Было решено послать на маяк человека с докладом о бедственном положении корабля. Спущенная шлюпка затонула прямо у борта подводной лодки, поэтому лейтенант Петровский вплавь отправился на маяк Тахкуна, где был задержан пограничниками. Вечером 14 августа к «Щ-405» подошел «БТЩ-207» с командиром 2-й бригады ПЛ капитаном 2-го ранга А. Е. Орлом и сторожевой катер. Подводная лодка была снята с мели и в сопровождении тральщиков и сторожевых катеров направилась в Таллин. Утром 15 августа «Щ-405» завершила злополучный поход.
В Таллине подводная лодка встала на восстановительный ремонт. Вместо погибшего командира на «Щ-405» назначен капитан 3-го ранга Волошин Константин Михайлович. (По данным М. Морозова, он не успел вступить в командование подводной лодкой, погибнув на борту «БТЩ-214» при переходе из Кронштадта в Таллин 24 августа 1941 года, по данным В. Лурье, К. М. Волошин погиб 21 ноября 1941 г.).