Утром того дня ничто не предвещало беды. Но около полудня со стороны Финского залива резко усилился западный ветер. Мощный циклон вызвал нагон воды: ветер гнал водные массы в восточную часть Финского залива, препятствуя нормальному стоку Невы. Уровень воды начал стремительно расти.
В 13:20 с Петропавловской крепости прозвучали первые пять предупредительных выстрелов. Затем сигналы повторялись по мере подъёма воды. Однако многие ленинградцы ещё не осознавали масштаба опасности.
Около трёх часов дня вода начала затапливать город. Первыми серьёзно пострадали низменные участки Васильевского острова и центральной части Ленинграда. К пяти часам вода уже достигла Невского проспекта и Дворцовой площади. Улицы превратились в бурные потоки, а передвигаться по некоторым районам можно было только на лодках.
Максимальный уровень — около 380 сантиметров выше ординара — был достигнут вечером, примерно в 19 часов. После этого вода начала спадать, однако последствия стихии ещё долго оставались крайне тяжёлыми.
Было повреждено более 5000 зданий, снесено 19 мостов, пострадало около 2 миллионов квадратных метров мостовых и 120 трамвайных вагонов. Затопление парализовало работу многих предприятий, портового хозяйства, транспорта, связи и водопровода. В Летнем саду и на стрелке Елагина острова стихия уничтожила около 550 деревьев. Около 40 судов затонуло или было выброшено на берег. Более 15 тысяч семей лишились крова.
Особенно тяжело пришлось промышленным предприятиям. Вода вывела из строя оборудование, затопила подвалы и машинные отделения. В нескольких районах возникли пожары, в том числе на заводе взрывчатых веществ на Ватном острове. Пожарным и спасателям приходилось работать на лодках и в условиях сильного течения.
Официально сообщалось о 16 погибших. Однако позднее гидролог Алексей Соколов в книге 1986 года оценил число жертв примерно в 600 человек. Эта цифра существенно отличается от официальной и остаётся именно альтернативной исторической оценкой, а не установленным числом погибших.
Для борьбы с последствиями в городе ввели военное положение, мобилизовали рабочих, красноармейцев, военных моряков и спасателей. После катастрофы проблема защиты Ленинграда от наводнений стала особенно очевидной. Впоследствии появлялись различные проекты защитных сооружений, однако строительство современной дамбы началось лишь в конце 1970-х годов.
Наводнение 23 сентября 1924 года стало последним катастрофическим наводнением такого масштаба в истории города. Оно показало, насколько уязвим Ленинград перед стихией, и на десятилетия определило развитие системы защиты города от невской воды.

Видео: Наводнение и последствия наводнения в Ленинграде. 1924 год.