Интересно, что 23 сентября в первой половине дня погода выдалась хорошей, ничто не предвещало катастрофы. Порывистый западный ветер налетел на город к полудню, именно это и привело к подъёму уровня воды в Неве. В Петропавловской крепости произвели пять предупредительных выстрелов — это означало, что на город надвигается беда.
К 16:00 вода стала неожиданно быстро подниматься, затопив низменную часть города и уже прорываясь в центр. Затопило Стрелку Васильевского острова и набережную Рошаля (сейчас это Адмиралтейская набережная), также вода достигла Невского проспекта и Дворцовой площади. Долгое время после разгула стихии передвигаться по городу можно было только на лодках.
Вода принесла с собой сопутствующие беды: из-за коротких замыканий в электросетях произошло много пожаров, под напором рухнуло 19 мостов, размыты оказались торцевые и булыжные мостовые, дороги пришли в негодность.
Также пострадала крупная промышленность — стихия ударила по таким предприятиям, как «Красный путиловец», «Русский дизель» и «Северный кабельный завод». В Морском порту затонули либо оказались выброшенными на берег около 40 судов с лесом и другими грузами. Максимума вода достигла в 19:15 — уровень поднялся до 11 футов 7 дюймов (369 сантиметров над ординаром), то есть всего на два фута ниже величайшего наводнения 1824 года.
«Ураганный ветер на набережной, мокрые туфли... Перебегала от фонаря к фонарю, хватаясь за них. В Летнем саду рушились старые липы», — написала в в дневнике Анна Ахматова. По странному совпадению в этот день над городом можно было наблюдать северное сияние — достаточно редкое в питерских широтах явление, особенно в сентябре.
Об окончании катастрофы было объявлено лишь в 7 часов утра 24 сентября — в этот момент уровень воды превышал ординар всего на 3 дюйма (7,62 сантиметра). Всего в Ленинграде в тот день вода покрыла территорию в 65 квадратных километров.
Вот что писала о настроении горожан во время наводнения газета «Ленинградская правда»:
«У Республиканского моста толпа любопытных смотрит, ждёт: как это река выйдет из берегов. Около 5 часов внезапно порыв ветра подымает новую волну, и первые всплески воды брызнули на набережную. Толпа шумит. На многих лицах улыбка. Так действует неожиданность зрелища. Вода прибывает. Белая пена волн брызжет уже вровень с мостовой. Ещё несколько минут, и быстрые потоки отрезают Республиканский мост от площади Урицкого. Настроение толпы круто вдруг переменилось. Каждый спешит выбраться на сухие места. Напрасно. Вода нагоняет. Вода подмывает мостовую. Зимний, Адмиралтейство стоят посреди грандиозного озера. Счастливым островком выделяется Сад трудящихся. Здесь ещё сухо. Ветер срывает с деревьев двухсаженные ветви».
Газеты также сообщали, что с неприятной ситуацией в тот день столкнулись городские кладбища — многие могилы размыло, и всплывших покойников пришлось хоронить заново. Также существенный урон был нанесён Ленинградскому зоопарку: как сообщала городская пресса, в воде погибли один олень, два страуса, 20 рыжих лисиц, 6 черноголовых баранов, семейство кроликов, филин, два орлика, два ястреба и белоголовый гриф.
Уже после наводнения власти столкнулись со слухами, которые расползлись по городу: многие суеверные люди считали, что наводнение — это наказание за недавнее переименование города в Ленинград. Катастрофу объясняли тем, Северная столица отказалась от своего небесного покровителя. Некоторые острые на язык граждане шутили, что город пережил крещение — «утонул Петроградом, а выплыл Ленинградом». Чтобы бороться с такими разговорами, в газетах публиковали разъяснительные беседы с учёными и рассказы о крупных наводнениях прошлых лет.
Не обошлось и без критики метеорологов. «Метеорология — молодая, пока идущая ощупью, наука, не смогла заблаговременно предупредить Ленинград о надвигавшемся бедствии. Было ли это результатом неопытности или халатности работников геофизической обсерватории — дело, которое требует выяснения», — писала тогда «Ленправда».