Считая, что при появлении последнего он будет своевременно предупрежден местным командованием, командир крейсера, ссылаясь на нездоровье, съехал на берег в гостиницу, оставив корабль на старшего офицера и не обеспечив на крейсере боевой готовности в условиях стоянки на незащищенном рейде.
Съезд командира на берег создал на корабле представление, что стоянка в Пенанге является периодом отдыха после походов, и это не замедлило сказаться на всем режиме наружной службы корабля, его боеготовности и бдительности. Положение крейсера на рейде кормой ко входу из-за отсутствия шпринга не позволяло в любой момент открыть огонь по входу всем бортом, служба неслась «по-якорному», и хотя орудия, обращенные к выходу, были «на всякий случай» заряжены, но личный состав их не находился в полной готовности. При этом корабль стоял ночью с якорными огнями. На «Жемчуге» велось щелочение котлов, и все котлы, кроме трех, были вскрыты, чтобы с раннего утра приступить к чистке трубок.
В момент подхода «Эмдена» с вахты было доложено старшему офицеру о трехтрубном, а затем вторично о четырехтрубном крейсере, что и вызвало его желание посмотреть лично и проверить идущий корабль. Он встал и начал одеваться, чтобы выйти на верхнюю палубу, как вдруг послышались орудийные залпы. Все остальные офицеры находились в каютах.
Взрывом торпеды с «Эмдена» были затоплены: кормовая машина, 6-я кочегарка, кормовые патронные погреба, разрушен лазарет и командирская каюта. Проходя мимо «Жемчуга», «Эмден» стрелял залпами по шкафуту, после чего сосредоточил огонь по носовой части.
Развернувшись, неприятельский крейсер выпустил вторую торпеду, попавшую в носовой отсек «Жемчуга». От взрыва торпеды взорвался носовой патронный погреб. Одним из залпов был сбит вельбот № 2, выведено из действия 6-е орудие и заклинено 4-е. После взрыва погреба на полубаке было уничтожено баковое орудие, а кормовое осело и не могло вращаться. На палубе находилось много убитых и раненых. Взрывом и снарядами перебило паровые трубы, водоотливные средства не действовали и электрическое освещение погасло. С момента начала атаки личным составом овладела паника, усугублявшаяся растерянностью командного состава. Когда старший офицер вышел на верхнюю палубу, он увидел дым и пар у кормового элеватора, идущие из люка. Опасаясь взрыва погребов, он приказал их затопить. Необходимо отметить, что, даже осознав происходящее, старший офицер не отдал приказание играть боевую тревогу, и, оставаясь свидетелем событий, ходил по верхней палубе, отдавая ряд не имевших значения распоряжений.
Инициатива открытия погребов для подачи снарядов к орудиям принадлежала одному из матросов, обратившемуся к старшему офицеру за ключами. Последний отправился в каюту, но ключей на обычном месте не оказалось, так как каюта была разрушена. После бесплодных поисков их на палубе, он приказал ломать замки погребов. В дальнейшем, выйдя снова наверх, старший офицер находился на шканцах, когда раздался взрыв второй торпеды в носовой части. Крейсер вздрогнул, и весь бак был засыпан осколками. «Жемчуг» стал садиться носом и валиться на правый борт.
Попытки офицера-ревизора достать снаряды для отражения атаки закончились неудачей, потому что погреба были заперты, а взломать замки не удалось.
Войдя в кают-компанию, наполненную удушливыми газами, ревизор начал искать предметы для взлома замков и выбрал шток от вентилятора. Позже, находясь на верхней палубе, он пытался освободить одну из пушек от висящего на ней вельбота, как вдруг послышался оглушительный взрыв. Пламя характерного желтого цвета, какое бывает при горении бездымного пороха, взвилось выше клотика мачты. Это был взрыв носового погреба. Всевозможные осколки посыпались на палубу. Видевшие эту картину утверждали, что крен корабля в это время был не менее 15 градусов, причем он быстро увеличивался, так что личному составу пришлось держаться, чтобы стоять на палубе; корма сильно поднималась. Вода начала заливать верхнюю палубу, людей смывало волной, а крейсер захлестывало все больше и больше. После взрыва старший инженер-механик, выбежав из каюты, бросился в машинное отделение. Он приказал зажечь масляное освещение, так как электричество погасло, и внизу было совершенно темно. Вспомнив, что все котлы открыты для чистки, он решил, что ему незачем идти в машину.
В это время ему доложили, что дежурная 3-я кочегарка уже затоплена. Ища пробоину, он шел навстречу бегущей воде и пробрался в развороченную командирскую каюту, где вода стояла по колено. Место поступления воды находилось в командирской спальне. Проверив, не остались ли люди в машинном отделение, и убедившись, что все они вышли, инженер-механик направился к левому трапу. В это время корма сильно поднялась с креном на правый борт. Ввиду погружения корабля старший инженер-механик прыгнул с палубы в воду. Отплыв от корабля и оглянувшись, увидел, что от крейсера видна над водой лишь одна мачта.
Разбуженный взрывом младший инженер-механик, не одеваясь, выскочил из каюты, чтобы бежать в машину. Однако, сообразив, что проникновение в машину бесцельно, так как она не прогрета и хода дать не может, он решил спуститься в кочегарку, чтобы развести пары. Спустившись в темноте в кочегарное отделение, он почувствовал под ногами воду. Оказалось, что шахту уже залило водой. Спустившись затем в другую кочегарку, он обнаружил и в ней воду. Люди, находившиеся там, были частью ранены, остальные, охваченные паникой, бесцельно бегали, не предпринимая каких-либо мер борьбы за живучесть корабля и собственного спасения.
Через несколько минут в помещении почувствовался глухой удар, крейсер содрогнулся. И вода в отделении сразу стала прибывать, так что уровень ее быстро повысился почти до колен. Крейсер сильно накренился. Видя неизбежность гибели корабля, младший инженер-механик разрешил личному составу, находившемуся в кочегарке, подниматься наверх. Выскочив на верхнюю палубу и взглянув за борт, он увидел, что вода уже вливается в иллюминаторы кают-компании. Крейсер быстро пошел ко дну с креном около 40 градусов, образовав большой водоворот. Вахтенный начальник, давая показания по вопросу гибели «Жемчуга», подтвердил, что корабль к отражению атаки готов не был. На верхнюю палубу было вынесено всего около — 12 снарядов; заряженными были орудия № 1 и № 6, однако огня из них открыть не успели. Штурман «Жемчуга», находясь уже на верхней палубе и увидев проходящий «Эмден», решил открыть по нему артиллерийский огонь, но пушка была заклинена, а замок ее был открыт. Офицер бросился к кранцу, где должны были находиться снаряды первых выстрелов, но их там не оказалось.
