太平輪從上海開往基隆的途中，於夜間航行，為逃避宵禁，沒開航行燈，晚間23時45分在舟山群島海域的白節山附近（北緯30°25'，東經122°）與壹艘載著2700噸煤礦及木材的「建元輪」[2]相撞，建元輪立刻沈沒，船上72人溺斃，有3人被救起；太平輪在1分鐘後跟著沈沒，此時船上的人幾乎都在慘叫，落水者因當時天寒而凍死或溺斃，船上有超過900人罹難，有38人（6名船員）被澳洲軍艦救起。死者大多是國民黨高官、有名望、富商級的人物，包括音樂家吳伯超、刑事鑒定專家李昌鈺之父，船上漂流著許多珠寶首飾、佛像牌位、木箱文牘，附近的漁民大吃壹驚。上海法院判決中聯輪船公司賠償，但因當時戰亂流離，上海不久又解放了，賠償金額又屬天文數字，太平輪的保險是向上海華泰保險公司投保，出事後這家保險公司立刻宣布倒閉，因此中聯輪船公司必須自負盈虧，中聯輪船公司最後結束營運，旗下另外兩艘輪船，被鐵鍊鎖在高雄港，最後全部銹爛。此事遂不了了之。蔡康永回憶當時父親被債主逼迫的情景，使得其父最後成為傾向「同情資方」的律師。
1951年豎於基隆港東16碼頭海巡隊附近立有「太平輪遇難旅客紀念碑」，由於右任題字。2004年4月民進黨族群事務部與鳳凰衛視合作籌拍「尋找太平輪」紀錄片。