Капитан 2-го ранга Белкин атаковал головной корабль эскадры, подходивший с 12-узловой скоростью к Севастопольской бухте, с дистанции 4 кабельтова под утлом 30 градусов. Через 45 секунд после обнаружения огней на ЛК «Пантелеймон» опознали силуэт подводной лодки. К этому моменту «Камбала» начала маневр выхода с курса атаки. Лейтенант Аквилонов с мостика подал команду рулевому… и лодка по циркуляции пошла в сторону генерального курса колонны линкоров.
Впоследствии на суде Аквилонов говорил, что отвлекся от управления лодкой, возбужденный успешной атакой, даже начал сочинять стихи и не мог объяснить причину поворота лодки в противоположную сторону. Комиссия предположила, что рулевой перепутал направление перекладки руля и инстинктивно повернул румпель влево для поворота направо, как это делалось в эпоху парусного флота и первых паровых судов.
Из текста итогового документа следствия по делу о гибели «Камбалы» — доклада по Главному Военно-морскому судному управлению: «В 11 часов… вечера, на линейном корабле «Пантелеймон» был замечен по носу, левее курса, в расстоянии 2 1/2 кабельтова от корабля, у самой воды белый яркий огонь, принятый за огонь рыбачьей шлюпки, который вскоре потух, а через 3/4 минуты на траверзе показалась подводная лодка в расстоянии не более 1/2 кабельтова. Лодка шла сходящимся курсом под острым углом около 30°. Когда дистанция до эскадры составила 4 кабельтовых, Белкин дал команду произвести условный залп по головному «Пантелеймону». Под руководством мичмана Тучкова минный кондуктор Сальников, минные квартирмейстеры Базыка и Омельченко произвели все необходимые манипуляции. Движущуюся мину, однако, не выпускали. Атака производилась условно. Однако Белкин не удовлетворился одной атакой и приказал Аквилонову сманеврировать таким образом, чтобы можно было произвести условный залп и по второму мателоту в строю эскадры. После этого Аквилонов приказал положить руль влево, пытаясь лечь на параллельный курс эскадры, но это ему не вполне удалось, и курс «Камбалы» оказался сходящимся с курсом эскадры. Одновременно Аквилонов произвел несколько вспышек ратьером, которые были прекращены, когда лодка прошла корму «Пантелеймона». Эти вспышки были замечены сигнальщиками на следующем вторым в строю линейном корабле «Ростислав», слева, на расстоянии около полутора кабельтова. Их почему-то первоначально приняли за огонь рыбачьей лодки. Поэтому командир «Ростислава» капитан 1-го ранга Сапсай приказал на всякий случай влево не отворачивать и внимательно следить за внезапно показавшимся, а затем столь же внезапно скрывшимся огнем. Вскоре после того, как огонь погас, он опять был замечен на «Ростиславе», но уже значительно ближе к кораблю, всего в каких-то 15 саженях впереди от него и несколько левее от курса. Лейтенант Аквилонов не рассчитал свой маневр, и подводная лодка неожиданно для него выкатилась из циркуляции далеко вправо, оказавшись перед форштевнем «Ростислава». При этом огонь двигался почти перпендикулярно курсу линейного корабля, обрезая ему нос И только в этот момент был наконец ясно усмотрен силуэт подводной лодки. На ходовом мостике «Ростислава» подводную лодку заметили в самый последний момент, когда изменить что-либо было уже поздно. Старший штурманский офицер линейного корабля отчаянно закричал:
— Лево на борт!
Командир корабля немедленно перевел ручки телеграфа в положение «полный назад» и срывающимся голосом прокричал в переговорную трубу: «Полный назад!» Механики отреагировали на команду почти мгновенно, но машины так и не успели забрать заднего хода, и через 2–3 секунды форштевень корабля ударил в правый борт подводной лодки. «Камбала» получила удар тараном линейного корабля «Ростислав» сзади рубки. От сокрушительного удара подводная лодка сразу же опрокинулась на левый борт. Затем «Камбала», по описанию очевидцев, как бы «вывернулась носовой частью вправо», и почти перерубленную пополам субмарину протащило по правому борту корабля. После этого, не доходя до правого корабельного выстрела «Ростислава», «Камбала» внезапно камнем ушла на дно. Подводная лодка затонула на глубине 28 саженей, что составляет примерно 60 метров».
Из воспоминаний одного из первых подводников России капитана 1-го ранга В. Меркушева: «Весной 1909 года начались дневные атаки на входящие на Севастопольский рейд военные корабли, после чего заведующий отрядом стал посылать лодки в ночные атаки, которые командиры вели, оставаясь на палубе полупогруженной лодки.