KRI Nanggala kemudian dinyatakan tenggelam pada Sabtu, 24 April 2021 oleh TNI AL setelah ditemukannya puing-puing yang diduga berasal dari kapal selam tersebut.
Nama Nanggala berasal dari nama senjata tombak kuat milik tokoh pewayangan Prabu Baladewa.
Senjata tersebut digambarkan di lencana KRI Nanggala.
Kapal selam ini juga dikenal sebagai Nanggala II untuk membedakannya dengan KRI Nanggala S-02, sebuah kapal selam lain yang usianya lebih tua.
Pada 21 April 2021, Panglima Tentara Nasional Indonesia Marsekal Hadi Tjahjanto mengumumkan bahwa KRI Nanggala telah gagal melaporkan statusnya setelah melakukan latihan penembakan torpedo di Laut Bali, sekitar 95 km (51 mil laut) di utara Pulau Bali.
TNI AL menyatakan bahwa KRI Nanggala meminta persetujuan pada pukul 03.00 WIB untuk menyelam dan menembakkan Torpedo SUT.
Pada pukul 04.00 WIB, KRI Nanggala memasuki tahap penggenangan tabung torpedo. Komunikasi terakhir dilakukan pukul 04.25 WIB ketika komandan gugus tugas latihan memberikan persetujuan bagi Nanggala untuk menembakkan torpedo nomor 8.
Tjahjanto mengatakan bahwa mereka hilang kontak dengan kapal selam tersebut pada pukul 04.30 WIB.
TNI AL kemudian mengirimkan panggilan bahaya (distress call) ke International Submarine Escape and Rescue Liaison Office sekitar pukul 09.37 WITA untuk melaporkan adanya kapal yang hilang dan memiliki kemungkinan tenggelam.
TNI AL juga menjelaskan kemungkinan KRI Nanggala mengalami mati listrik sebelum tenggelam ke kedalaman 600 hingga 700 meter.
Saat dilaporkan hilang, KRI Nanggala membawa 53 orang yang terdiri dari 49 awak, 1 komandan, dan 3 spesialis senjata.