Злосчастный «Сент Иштван» получил попадания в районе миделя, как раз в том месте, где переборка разделяла два котельных отделения, причем вторая торпеда попала почти рядом с первой, увеличив разрушения. Вода начала заливать кормовое котельное отделение, и линкор получил крен 10 градусов на правый борт, контрзатоплением удалось его уменьшить. Однако плохое качество постройки «Сент Иштвана», особенно ненадежность клепаных соединений, погубило линкор. Переборка между котельными отделениями не выдержала, и вода начала поступать и в носовое котельное отделение. Крен снова возрос до 10 градусов. Положение корабля стало почти безнадежным, так как действовали только два левых котла в носовом отделении. Они не могли обеспечить работу генераторов, и теперь механизмам линкора просто не хватало энергии. В последней отчаянной попытке как-то уменьшить крен командир приказал развернуть орудийные башни главного калибра на левый борт. Это прекрасно видно на всех последних снимках «Сент Иштвана». Это было довольно странное решение, так как башни были прекрасно сбалансированы. Их поворот не вызывал никакого крена, ведь иначе стрельба была бы просто невозможна. Чтобы облегчить корабль, за борт начали выбрасывать боеприпасы.
Все попытки завести пластырь на пробоину провалились. Вода распространялась по кораблю. Так как помпы стояли из-за отсутствия электричества, а переборки сдавали одна за другой, стало ясно, что «Сент Иштван» вскоре перевернется. Крен постепенно рос, и порты казематов 150-мм орудий ушли в воду. Теперь поступление воды контролировать стало невозможно в принципе, и командир линкора капитан 1-го ранга Зейц фон Треффен приказал команде покинуть корабль. Кстати, гибель линкора не сказалась на карьере его командира, в ноябре 1918 года он получил звание контр-адмирала.
В 6.05 «Сент Иштван» перевернулся. В момент опрокидывания 305-мм башни сорвались с мест. В 6.12 линкор затонул. Из 1094 человек экипажа погибли 89 человек, в основном в машинных отделениях. Все остальные были спасены. Когда адмирал Хорти узнал о гибели линкора, он отменил операцию, опасаясь, что его план раскрыт. Это был последний выход австрийского флота в море.
После гибели «Сент Иштвана» была создана специальная комиссия для расследования причин происшедшего. К сожалению, протоколы заседания комиссии были захвачены итальянцами в 1919 году и так и не увидели света. Однако известно, что главными причинами гибели линкора были названы недостаток остойчивости и плохое качество постройки. Во время ходовых испытаний в 1915 году линкор при повороте на полной скорости получил крен более 19 градусов. Вычисления показали, что причиной этого являлись излишний верхний вес и поперечное сопротивление, которое оказывали «штаны», поддерживающие валы. Вместо обычных А-образных кронштейнов на «Сент Иштване» два вала поддерживались «штанами». Более серьезным было то, что вычисления, проведенные после ходовых испытаний корабля, показали значительные расхождения с теоретическими расчетами, проведенными во время постройки. Вскрылось большое сокращение метацентрической высоты.