Однако поврежденный корабль уже не мог оказать достойного сопротивления атакующим. В результате этой атаки в 15 часов 00 минут (согласно политдонесению) «Харьков» был потоплен. Согласно военно-историческому очерку «Военноморской флот Советского Союза в Великой Отечественной войне 1941—1945 гг.», эта атака продолжалась с 14 часов 40 минут до 15 часов 37 минут. Думается, что время атаки здесь определено неверно. Учитывая расстояние до аэродрома и обратно, немцы просто не могли атаковать наши корабли в течение целого часа! Скорее всего, 15 часов 37 минут — это не время окончания атаки, а время гибели «Харькова».
Во время второй атаки на лидер две бомбы попали в полубак «Харькова», а еще четыре разорвались в воде у борта. После этого лидер окончательно потерял ход. Носовые отсеки, третье котельное и кормовое машинное отделения затопило водой. Продолжая крениться на правый борт, лидер медленно погружался с дифферентом на нос. Лидер эскадренных миноносцев тонул, уходя носом в воду и высоко задрав корму. Личный состав до последнего момента находился на своих боевых постах и покинул их только по приказу командира.
Я прорваться сквозь бомбовый вихрь не могу.
Двадцать восемь пробоин дымятся в носу.
Сброс! И бомбы летят... Мне б успеть отвернуть,
Чтобы выиграть пару бесценных минут.
Море встало стеною. Чадно «юнкерс» дымит.
Перебитый расчет возле пушек лежит.
Взрыв в машине... Огонь... Оглушительный свист...
Там навечно остался мой друг-турбинист...
Вдоль бортов пролетают, глумясь надо мной.
Огрызаюсь врагу, погружаясь кормой.
Стонет корпус от боли... Сто воздушных атак...
Но не спущен на мачте мой истерзанный флаг!
Из журнала боевых действий оперативного дежурного штаба Черноморского флота: «14 ч. 40 мин. — 15 ч. 37 мин. противник произвел частые налеты на АД “Харьков”, который в 15 ч. 37 мин. затонул».
Согласно политдонесению, отдав приказ команде спасаться, Шевченко вызвал к себе секретчика краснофлотца Гусевича и приказал ему доставить секретную документацию на берег на единственной уцелевшей шлюпке, во что бы то ни стало. По другим источникам, это приказание Шевченко отдал боцману корабля Феоктисту Романовичу Штепину. Вполне возможно, что в шлюпке с секретами они были вдвоем.
Сам командир оставался на ходовом мостике. Год назад он вот так же стоял на мостике гибнущего под бомбами корабля. Тогда это был эсминец «Свободный», и вот теперь все повторилось вновь...
Говорят, что когда гибель родного корабля стала очевидной, капитан 2-го ранга Шевченко приказал поднять на фалах сигнал «Погибаю, но не сдаюсь», оповестив товарищей, что лидер «Харьков» погибает так, как и пристало погибать кораблям российского и советского флота, ведя огонь по врагу и не спуская своего боевого флага С этим сигналом уходили на дно броненосцы Цусимской эскадры и миноносцы в Моонзунде, с этим сигналом на мачтах тонули корабли Черноморского флота в Цемесской бухте, предпочтя гибель сдаче в плен. Так достойно погибал и израненный «Харьков»...