当日下午，聂耳与友人李相兰、李雨田等相约到鹄沼海滩游泳。据同行者回忆，聂耳水性尚可，但当时海滨风浪较大，海水流速异常湍急。他下水后不久，便被一股较强的离岸流卷向深海。同行者发现情况危急，立即呼救并试图施救，但风浪导致救援难度极大，聂耳很快消失在海浪中。
当地渔民和警方接到报警后迅速展开搜救。经过数小时打捞，聂耳的遗体于傍晚在距离岸边约300米的海域被发现。法医鉴定结果显示，其死因系溺水窒息，外力伤害痕迹。当时日本《朝日新闻》等媒体对事件进行了报道，证实了这一悲剧的突发性。
聂耳赴日原本是为躲避国内白色恐怖，继续音乐创作。他曾在日记中写道，希望通过学习西方音乐技法，为中国新音乐开辟道路。鹄沼海滨的溺水，让这位正值创作巅峰的音乐家猝然离世，留下《义勇军进行曲》等未成的作品。
事件发生后，聂耳的遗体由友人护送回国，安葬于昆明西山。如今，鹄沼海滨立有“聂耳溺死之地”纪念碑，碑文用中日两国文字书写，见证着这位音乐巨匠与这片海域的悲戚缘分。他的猝然离世，成为中国近代音乐史上法弥补的遗憾。