Ngay sau khi tàu gặp nạn, thủy thủ đoàn sẽ phát các cuộc gọi khẩn cấp về trung tâm, đồng thời phóng các phao tín hiệu để thông báo vị trí tàu gặp nạn. Tùy thuộc vào mức độ nghiêm trọng của sự cố, các lò phản ứng hạt nhân có thể sẽ bị ngắt và tàu ngầm chỉ còn sử dụng pin, theo Howstuffworks.
Tàu cứu hộ lặn sâu (DSRV). (Ảnh: Howstuffworks).
Các nỗ lực cứu hộ phải diễn ra khẩn trương, thường trong vòng 48 giờ sau sự cố, bởi thủy thủ đoàn phải đối mặt với rất nhiều nguy cơ khi tàu ngầm gặp nạn bên dưới đại dương. Nguy hiểm nhất là nguy cơ nước biển tràn vào trong tàu. Bên cạnh đó, họ còn phải đối mặt với tình trạng thiếu oxy, mức độ carbon dioxide tăng cao và nhiệt độ giảm mạnh do hệ thống sưởi ấm trên tàu ngừng hoạt động.
Sau khi nhận được tín hiệu cầu cứu, một tàu lớn mang theo các phương tiện cứu hộ như tàu cứu hộ lặn sâu (DSRV), chuông lặn và phao hơi nhanh chóng được điều động đến vị trí tàu gặp nạn. Các DSRV sẽ lặn xuống vị trí tàu ngầm, bám vào mạn trên của tàu và kết nối với "khoang thoát hiểm" để tạo ra một lối thoát hiểm kín (khoang thoát hiểm thường nằm ở mạn trên, phía đầu của tàu ngầm, được thiết kế đặc biệt trong các trường hợp cứu nạn).
Tàu lớn chứa các thiết bị cứu hộ như tàu cứu hộ lặn sâu, chuông lặn và phao hơi tiếp cận vị trí tàu ngầm gặp nạn. (Ảnh: Thinkdefence).
Các thủy thù đoàn mắc kẹt trong tàu ngầm sẽ được sơ tán lên các DSRV qua lối thoát hiểm. Trong nhiều trường hợp, các chuông lặn (thiết bị hỗ trợ lặn sâu cho các thợ lặn) có thể được gửi xuống để hỗ trợ hoạt động cứu nạn. Khi tất cả thủy thủ đoàn được đưa ra khỏi tàu ngầm, các phao hơi sẽ được gắn xung quanh thân tàu và sau đó được bơm căng để đưa tàu ngầm nổi lên mặt nước.
Hoạt động cứu hộ và trục vớt tàu ngầm còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố như độ sâu tàu gặp nạn, điều kiện thời tiết trên biển, điều kiện dòng chảy và địa hình đáy biển.