Do katastrofy doszło 28 września 1994 roku w godzinach między 00.55 a 01.50 na Bałtyku, podczas rejsu z Tallinna w Estonii do Sztokholmu w Szwecji. Estonia miała przypłynąć do Sztokholmu o 9.30. Na pokładzie znajdowało się 989 pasażerów i członków załogi. Większość pasażerów była Skandynawami, a załoga była w większości estońska.

Zgodnie z ostatecznym raportem, porywy wiatru sięgały do 20 m/s, z siłą 7 – 8 w skali Beauforta, a fale sięgały od 4 do 6 metrów. Najwyższa w tym dniu zarejestrowana na północnym Bałtyku fala osiągnęła 7,7 metra. Esa Mäkelä, kapitan pobliskiego statku MF Silja Europa, który później brał udział w działaniach ratunkowych, opisuje pogodę jako złą lub typową dla sztormów na Bałtyku. Wszystkie statki pływały rozkładowo.

Oficjalny raport stwierdza, że choć dokładna prędkość promu podczas wypadku nie jest znana, Estonia miewała bardzo regularne czasy przebiegu ze średnią prędkością 16 – 17 węzłów co mogłoby sugerować, że nie zwalniała w niekorzystnych warunkach pogodowych. Pierwszy oficer promu pasażerskiego MS Mariella wyznaczył prędkość Estonii za pomocą radaru. Wynosiła około 14,2 węzła tuż przed tragedią. Oficerowie Silja Europy około północy wyznaczyli prędkość Estonii jako 14 – 15 węzłów.

Pierwszymi oznakami problemów był głośny odgłos tarcia metalu o metal około 01.00. Właśnie wtedy statek mijał archipelag Turku. Podczas oględzin furty dziobowej nie wykryto żadnych uszkodzeń. Około godziny 01.15 furta oderwała się od kadłuba; statek nabrał silnego przechyłu na prawą burtę. Około 01.20 przez megafony wypowiedziano słabym, damskim głosem słowa: "Häire, häire, laeval on häire", co po estońsku oznacza "Alarm, alarm, alarm na pokładzie". Wkrótce w ten sam sposób zaalarmowano załogę. Wkrótce po tym, na statku został ogłoszony generalny alarm ratunkowy. Przechył zwiększył się do 30 – 40 stopni na prawą burtę co sprawiło, że nie można było już się bezpiecznie przemieszczać po pokładzie statku. Drzwi oraz przejścia zostały zablokowane, aby uniemożliwić ewentualne przelewanie się wody. Pasażerowie, którzy próbowali się uratować zostali uwięzieni. O godzinie 01.22 nadane zostało przez załogę wezwanie Mayday, jednak jego forma nie spełniała międzynarodowych norm. Komunikacja ustała około 01:29. Po blisko siedmiu minutach od nadania pierwszego sygnału pomocy Estonia zniknęła z pola widzenia wszystkich radarów. Z powodu braku zasilania i silnego przechyłu akcja ratownicza na promie była spowolniona i utrudniona. Statek zniknął z ekranów radarów około 01.50. Mariella dotarła na miejsce tragedii około 02.12; pierwszy helikopter o 03.05.

Lokalizacja wraku to 59°23′N 21°42′E i 22 mile morskie (41 kilometrów) w kierunku 157° od fińskiej wyspy Utö. Statek spoczywa na głębokości pomiędzy 74 a 88 metrów.

Ofiary

Blisko 989 pasażerów na pokładzie, z których uratowano jedynie 138 - jedna osoba zmarła później w szpitalu. Głównym powodem śmierci było utonięcie i hipotermia (temperatura wody wynosiła ok. 10—11 °C). Śmierć poniosły 852 osoby (501 Szwedów, 285 Estończyków, 17 Łotyszy, 10 Finów oraz 44 osoby innych narodowości -1 z Belgii, 1 z Kanady, 1 z Francji, 1 z Niderlandów, 1 z Nigerii, 1 z Ukrainy, 1 z Wielkiej Brytanii, 2 z Maroko, 3 z Litwy, 5 z Danii, 6 z Norwegii, 10 z Niemiec, 11 z Rosji). Jedną z ofiar był znany estoński muzyk Urmas Alender. 93 ciała wyłowiono z morza w dniu katastrofy. Ofiarę 94 wyłowiono 18 miesięcy później. Osoby, które przeżyły katastrofę były zazwyczaj bardzo młode, silne psychicznie oraz były mężczyznami. Siedmiu z ocalałych miało 55 lat. Nie przeżył nikt poniżej 12 roku życia. Blisko 750 osób w momencie tragedii było wewnątrz promu.

Rekonstrukcja tonięcia była przedstawiona w programie BBC 'Surviving Disaster' (Przeżyć Katastrofę) w 2005 roku.