«Вірменія» 6 листопада вийшла з Севастополя. Вночі прибула в Ялту, де взяла на борт ще кілька сотень поранених, медичний та гоподарський персонал госпіталів. Транспорт мав розрізнювальні ознаки санітарного транспорту, але «Вірменія» й був озброєний чотирма гарматами. Іще корабель супроводжували озброєний катер і два винищувачі. З точки зору міжнародного права її можна було обстрілювати.

Коли теплохід «Вірменія» відійшов від берега, німецький літак з дистанції 600 метрів скинув дві торпеди. Одна з них влучила в носову частину теплохода і через чотири хвилини «Вірменія» затонула. Загинув весь наявний склад чотирьох морських Севастопольських і Ялтинських госпіталів.

В 2000-х Департамент підводної спадщини Україні почав пошукові роботи на місці загибелі судна, але безуспішно. Через 6 років до робіт на прохання української сторони підключився Інститут океанографії і океанології США, але «Вірменію» не знайшли.