第二天，两艘船遭遇严重的冬季风暴中，海浪高达。下午7时10分后，埃德蒙德·费兹杰罗号在加拿大水域迅速沉没于深处，距离附近城市苏圣玛丽约17英里（15海里，27公里）；埃德蒙德·费兹杰罗号下沉之前并未发送任何求救信号。此次船难造成全部29名船员丧生，他们的尸体没被发现。许多理论、书籍、研究和探险都曾探讨埃德蒙德·费兹杰罗号沉没的原因。她可能因风暴引起的巨浪遭受结构性破坏，湖水灌入货舱口或甲板而沉没。埃德蒙德·费兹杰罗号沉没事件是在大湖历史上最着名的灾难。