Em Janeiro de 1966, agora conhecido como o Incidente Palomares, uma bomba nuclear B28 foi perdida na costa de Palomares, Espanha, depois do B-52G Stratofortress dos Estados Unidos se colidir com um KC-135 durante o reabastecimento em vôo. Brashear estava servindo a bordo do USS Hoist (ARS-40) quando foi chamado para ajudar na procura da bomba para a força aérea. A ogiva foi encontrada após dois meses e meio de procura. Durante a recuperação, em 23 de Março de 1966, uma linha usada para o reboque arrebentou, causando um estrago irreparável na perna de Brashear, logo abaixo do joelho. Ele foi evacuado de Torrejon Air Base, na Espanha, para Wiesbaden, Alemanha, e finalmente para o hospital naval em Portsmouth, Virginia. Abalado com infecções persistentes e com necrose, juntando os anos de fisioterapia em vão, Brashear convenceu os médicos a amputarem a parte inferior de sua perna. Brashear permaneceu no Naval Regional Medical Center, em Portsmouth, para reabilitação, de Maio de 1966 até Março de 1968. De março de 1967 a março de 1968, o Chefe Brashear foi atribuído para Harbor Clearance, Unidade Dois, Diving School, preparado para retornar às atividades impostas para seu cargo. Em abril de 1968, depois de uma longa luta, ele se tornou o primeiro amputado a ser reintegrado como mergulhador. Em 1970, ele se tornou o primeiro afro-americano mergulhador chefe da Marinha dos Estados Unidos, e serviu durante mais de 10 anos até, eventualmente, ser promovido como o primeiro contramestre negro da Marinha dos Estados Unidos. Brashear foi motivado por suas crenças: "Não é um pecado cair. É um pecado continuar no chão" e "Eu não vou deixar ninguém roubar meus sonhos."