九州南西海域工作船事件
22時00分、低速で逃走する不審船に対し、「いなさ」が距離を取って監視し、右舷側から「あまみ」、左舷側から「きりしま」がサーチライトを照射しながら不審船を挟撃、強行接舷し、64式7.62mm小銃で武装した海上保安官の臨検要員の突入を試みた。その際、不審船に乗っていた複数の乗組員がPK系軽機関銃およびAKS-74による銃撃を巡視船に対して開始した。
この銃撃を受けた巡視船は、サーチライトを消灯し、「あまみ」と「きりしま」は全速力で退避。「あまみ」の海上保安官は、あらかじめ不測の事態に備えて装備していた64式7.62mm小銃による正当防衛射撃を直ちに行った。また、不審船左舷側で距離を取り並走していた「いなさ」は20mm機関砲により正当防衛射撃を実施。不審船乗組員はZPU-2機関砲や小火器を用いて執拗な攻撃を繰り返した上、RPG-7を2発発射した。しかし、RPG-7は波で激しく船体が揺れていた上に、視界不良もあって巡視船に命中することはなかった。船橋部分が防弾化されていた不審船の乗組員は、視界不良の中で巡視船が放つ曳光弾の光を頼りに、なおも自動小銃で攻撃を続けた。
このRPG発射の様子は、上空を飛んでいた海上保安庁機の採証装置(赤外線カメラ)に映像として記録された。
22時13分、不審船は巡視船と銃撃戦の末、突如爆発、炎上を起こして東シナ海沖の中国EEZ内で沈没した(爆発による火柱が吹き上がるのと同時に沈没したことから、轟沈とも表現される)。不審船が自爆する瞬間まで、乗組員は巡視船に向けて自動小銃を発砲し続けた様子が映像に記録されている。沈没の直後、弾薬の補給を終えた「みずき」も現場に戻ってきた。
その後の捜査で、爆発の直前に不審船から北朝鮮本国に「党よ、この子は永遠にあなたの忠臣になろう」「マンセー」とのメッセージを含んだ電波が発信されたことが判明しており、自爆したものと推測された。
2001年(平成13年)12月18日頃に、在日米軍から不審船に関する情報が防衛庁に提供され、それを受けて各通信所に北朝鮮に関する無線の傍受を指示、翌12月19日に喜界島通信所が不審な通信電波を捕捉したため、海上自衛隊機は喜界島近辺海域を哨戒した。