К моменту взрыва на подлодке по отсекам находились: в 6-м отсеке — старшина Самарин — дежурный по низам, ст. краснофлотец Лазунов, подвахтенный по пирсу краснофлотец Галушко и пришедший для отдыха на лодку ст. краснофлотец Крутиков. В 4-м отсеке на центральном посту — вахтенный ЦП моторист — краснофлотец Севастьянов и пришедший после обеда на лодку ученик-краснофлотец Щербаков.
В 3-м отсеке: в каюте командира — пришедший для отдыха командир лодки — капитан-лейтенант Придатко, являвшийся в этот день оперативным дежурным по дивизиону, и вахтенные на ЦП — краснофлотцы Гужавин и Воронин. Во 2-м отсеке отдыхали — вахтенный трюмный старший краснофлотец Зайцев и вахтенный электрик краснофлотец Бикмухаметов. В 1-м отсеке — командир БЧ-2 — 3 лейтенант Ефимов.
Через несколько секунд после взрыва лодка кормой опустилась на грунт с дифферентом на корму до 6°.
Сразу же после взрыва командир лодки Придатко выскочил в центральный отсек и объявил аварийную тревогу, после чего задраил люк и пытался проникнуть в 5-й отсек, однако, увидев, что в отсек поступает вода, переборку задраил и начал выключать рубильники, так как на батареях произошло замыкание, и свет стал садиться.
Услышав снаружи, что положение лодки дает возможность открыть люк, люк открыл и впустил на лодку остальной личный состав, прибывший к этому моменту на пирс. Попытка связаться с четырьмя краснофлотцами, отдыхавшими перед взрывом в отсеке, ни к чему не привела — 7, 6 и 5-й отсеки были залиты водой, и было очевидно, что люди погибли или от взрыва или захлебнулись.
Стоявшая рядом подводная лодка Щ-137 от взрыва не пострадала и была отведена в другое место. Наружным осмотром погрузившейся в воду кормы подводной лодки Щ-139 по левому борту, между 68-м и 70-м шпангоутами, была обнаружена пробоина размером от 2,5 на 3 метра Организованная командиром 2 ОДПЛ капитаном 1-го ранга Трипольским подводка пластыря — положительных результатов не дала, и к подъему лодки приступила аварийно-спасательная партия, прибывшая к месту происшествия на спасательном судне "Находка".
Аварийно-спасательной партией имевшаяся в борту пробоина была заделана в подводном положении, путем электросварки, на трюм 7-го отсека была наварена шахта, в которую были опущены шланги насосов. Эти работы проводились с 28 апреля по 7 мая. 7 мая в 10.00 лодка была поднята путем откачки воды из 7,6 и 5-го отсеков и подводкой под корму лодки мягких понтонов.
Внутренним осмотром затонувших 5 — 7-го отсеков и последующей разборкой места взрыва было установлено, что взорвались 23 подрывных патрона №3, находившиеся в штатном ящике, под 6-м торпедным аппаратом, и 4 баллона с кислородом, находившиеся между указанным ящиком и левым бортом. Находившиеся в 7-м отсеке, но хранившиеся отдельно, в рундучке одного из краснофлотцев (Морозов) 2 подрывных патрона №3 и 10 штук запальних стаканов не сдетонировали и были обнаружены после взрыва.
