W styczniu 1923 roku znalazł się w 1 Flotylli Okrętów Podwodnych bazującej w Coco Solo w Strefie Kanału Panamskiego; dowódcą okrętu był wówczas por. Harrison Avery. 28 października 1923 roku o 6.24 poruszający się na powierzchni okręt zatonął w kolizji przed wejściem do Kanału Panamskiego po atlantyckiej stronie, staranowany przez amerykański statek pasażersko-towarowy transportujący banany „Abangarez”. Większość załogi, oprócz pięciu ludzi, zdołała się ewakuować i została uratowana przez statek i inne nadpływające jednostki. W O-5, który osiadł na głębokości kilkunastu metrów, zostało dwóch ludzi, z którymi wkrótce nawiązano kontakt stukaniem w kadłub. Natychmiast przystąpiono do akcji ratunkowej i ściągnięto cywilny dźwig pływający „Ajax”, wykonujący prace w rejonie kanału – wówczas jeden z największych na świecie. Dwukrotnie próby podniesienia okrętu przy pomocy liny przeciągniętej pod dnem nie powiodły się, lecz trzecia odniosła skutek i 29 października o 13.10 uniesiono ponad wodę dziób okrętu podwodnego, co umożliwiło wydostanie z przedziału dziobowego dwóch ludzi. Marynarz Henry Breault, który wrócił po wydaniu rozkazu ewakuacji po drugiego członka załogi i został razem z nim uwięziony, został w 1924 roku odznaczony Medalem Honoru (jako jeden z dwóch tylko amerykańskich podwodniaków). Ciała dwóch pozostałych członków załogi odnaleziono później w wodzie, a jednego nie odnaleziono.