Od odległych wybuchów doznał niewielkich uszkodzeń i nieszczelności, które jednak spowodowały utratę pełnej sprawności bojowej; utracił też koło ratunkowe.
Następnego dnia 3 września „Sęp” w zanurzeniu ponownie był poszukiwany przez niemieckie okręty, a o 12:53 zanotowano odległe wybuchy bomb głębinowych. Wieczorem tego dnia, po wynurzeniu o 19:15, „Sęp” płynący na powierzchni został wykryty i zaatakowany kolejno przez dwa niemieckie okręty podwodne, które same pozostały niedostrzeżone. Najpierw U-18 o godzinie 19:51 wystrzelił torpedę spod wody do polskiego okrętu podwodnego, którym najprawdopodobniej był „Sęp”, lecz była ona niecelna – prawdopodobnie przeszła przed dziobemCelem ataku mógł być także „Ryś”, który jednak płynął wtedy w innym kierunku, niż zaobserwowany przez Niemców. ().. Następnie około 20:40 U-14 wystrzelił w położeniu nawodnym torpedę do „Sępa” z odległości kilometra, po czym szybko zanurzył się, nie chcąc ryzykować walki z silniejszym i szybszym polskim okrętem. Istnieje w literaturze wersja, że zapalnik magnetyczny Pi1 niemieckiej torpedy G7a T1 zdetonował głowicę przedwcześnie;