После нескольких часов плавания, "Пуэбло" взял курс дальше к северу — к острову Уллындо, (обозначен 1 на карте), но попал в жестокий шторм и был вынужден уменьшить скорость и изменить курс, чтобы уклониться от обнаружения. Когда шторм закончился, капитан Бачер взял курс на свою первую цель — воды близ северо-корейского порта Чхонджин (отмечен 2 на карте). Он прибыл туда 16 января и оставался в этом районе в течение двух дней, курсируя или почти дрейфуя против ветра на минимальной скорости, тем временем перехватывая и записывая электромагнитные излучения. Днем, "Пуэбло" обычно находился на расстоянии 22 — 28 км от берега, но ночью отходил на 32 — 40 км из-за трудности определения своего точного положения в темноте. Через равные промежутки времени, двигатели судна останавливались с тем, чтобы два ученых могли вести океанографические исследования, измерять температуру морской воды и брать ее пробы. Данные этих исследований были очень важны для противолодочной борьбы потому, что они могли быть использованы для определения того, как температура, соленость и другие физические характеристики морской воды в конкретном районе влияют на работу сонаров, используемых для подводного обнаружения.
Оставив воды Чхонджина, "Пуэбло" взял курс на юг и, 18 января, прибыл к Ким-Чхэк (3), где оставался приблизительно два дня, но при этом ничего особенно важного не обнаружил.
Затем, судно взяло курс на Хонвон (отмечен 4 на карте), где оставалось до 21 января; в тот вечер, как только солнце начало заходить, Бачер заметил идущий на скорости 25 узлов северо-корейский противолодочный корабль. Считая, что корабль, вероятно, не заметил "Пуэбло", он решил не сообщать об этом своему командованию в Японии, поскольку передача радиограммы могла бы выдать северо-корейцам факт присутствия "Пуэбло". Наверное, Бачер немедленно отдал приказ оставить этот район и взять курс на важный северо-корейский порт Вонсан (отмечен 5 на карте). Погодные условия были очень плохи, непрерывно дул сильный ветер и шел снег; но тем не менее, задача, в тот момент, шла согласно плану. "Пуэбло" подошел к Вонсану утром 22 января и, как обычно, приступал к перехвату и регистрации излучений РЛС береговой обороны, остерегаясь входить в 12-мильную зону территориальных вод Северной Кореи, по крайней мере так сказал офицер-штурман судна.
Примерно в l3:30 впередсмотрящий просигналил, что из порта вышли два траулера и направились к "Пуэбло". Сблизившись с кораблем-шпионом на расстояние около 50 метров, они начали медленно ходить вокруг него. На их борту не было вооружения, но неприятный визит был очевидным следствием столкновения предыдущим днем с северо-корейским противолодочным кораблем.
Бачер приказал всем свободным выйти на палубу и показать северо-корейцам количество людей на борту, которое, конечно, было необычным, если судить по его намерениям м целям. Предполагалось, сто оно должно было перевозить груз! В то же самое время, он приказал передать радиограмму станции ВМС США в Камосейа в Японии, что "Пуэбло" обнаружен северо-корейцами.
В течении нескольких часов операторы пытались передать радиограмму с передатчика WL-7 "Пуэбло", но, по какой-то непонятной причине им этого сделать не удавалось. Тем временем, следуя за двумя траулерами, судно продолжало медленно двигаться в 24 км от входа в порт Вонсан. В 9:00, 23 января, после приблизительно шестнадцати часов, радиограмма c "Пуэбло" наконец-то была передана!
Около полудня, к ним, на полной скорости подошел северо-корейский морской охотник SO-1, артиллерийские расчеты которого уже находились у орудий и были готовы открыть стрельбу по "Пуэбло". Северо-корейцы еще раз обошли вокруг судна, чтобы попристальнее рассмотреть его и затем попросили его сообщить свою национальную принадлежность. Тем временем, из Вонсана вышли четыре северо-корейских торпедных катера и приближались на полной скорости. Когда, в ответ на просьбу о своей национальной принадлежности "Пуэбло" поднял американский флаг, морской охотник просигналил Международным кодом: "Остановиться или открываю огонь".
Американцы, продолжая медленно двигаться в открытое море, ответили на сигнал, что "Пуэбло" — океанографическое судно. Однако, северо-корейский охотник, к которому теперь присоединились торпедные катера, приказал "Пуэбло" следовать за ним. Капитан Бачер сообщил, что он находится в международных водах и попытался уйти в море. На это, северо-корейцы сделали залп по "Пуэбло", ранив, хотя и не очень серьезно, двух моряков и самого капитана Бачера.
Было 14:20. В этот момент Бачер приказал рулевому взять курс на порт Вонсан, а офицеру безопасности уничтожить электронное оборудование и секретные документы. Он провел совещание с несколькими своими офицерами по поводу того, что можно было бы предпринять в сложившейся ситуации, и попросил сообщить точные координаты своего судна. В тот момент он находился в 25 км от острова Унгдо, который располагался около входа в порт Вонсан. Бачер просигналил северо-корейцам, что они препятствуют его праву мореплавания в международных водах, но охотник не дал никакого ответа и шел теперь параллельно "Пуэбло", а четыре торпедных катера окружили его со всех сторон, два с кормы и два с носа. Офицер, отвечавший за вооружение "Пуэбло", которое состояло из двух 40-мм пушек, доложил Бачеру, что они покрыты коркой льда и все еще зачехлены брезентом, что делало стрельбу из них чрезвычайно затруднительной. И правда, температура была очень низкой, и Бачер понял, что, если он затопит судно открыв кингстоны, то экипаж не выдержит и пяти минут в такой ледяной воде.
Единственным шансом "Пуэбло" была надежда получить помощь от ВВС или ВМС США базирующихся в Юго-Восточной Азии. Поэтому, он передал радиограмму с просьбой о помощи. А тем временем, судно шло настолько медленно насколько возможно, чтобы дать экипажу время уничтожить электронное оборудование и секретные документы; однако, эта операция шла не слишком хорошо, поскольку на борту было огромное количество таких материалов и незначительное количество устройств для их уничтожения. Наконец, пришел ответ от ВМС США в Японии, в котором говорилось: "Ваша радиограмма получена. Попытайтесь продержаться как можно дольше. Мы отдали приказ командованию в Южной Корее выслать истребители-бомбардировщики F-105 Thunderchief. Удачи!" Через несколько минут, как будто в насмешку над судьбой, два северо-корейских МиГ-21 прошли над "Пуэбло" и исчезли за горизонтом.
Бачер решил сделать поворот, чтобы дать экипажу побольше времени на уничтожение секретных материалов, которые ни при каких обстоятельствах не должны были попасть в руки противника. Северо-корейцы, с борта морского охотника отреагировали стрельбой из 57-мм автоматических пушек, ранив еще нескольких членов экипажа, а торпедные катера направили свои торпедные аппараты на "Пуэбло". Через некоторое время, один из торпедных катеров подошел к "Пуэбло", и около десяти солдат, вооруженных автоматами и штыками, высадились на его палубу. Командовавший ими офицер, с пистолетом в руке, начал отдавать приказы изумленным американским морякам.
Вот так сдался без боя корабль ВМС США "Пуэбло". Помимо позора, эта сдача причинила США невообразимый вред потому, что вместе с судном, в руки коммунистических северо-корейцев попало на то время самое технологически совершенное оборудование РЭБ и большая часть сверх-секретных документов.
Как только новость о захвате "Пуэбло" достигла Вашингтона, Президент Соединенных Штатов, Линдон Б.Джонсон, спавший в то время, был разбужен и ему доложили о случившемся в Японском море. По своей привычке, Джонсон ответил: "Спасибо", и снова лег спать.
Командующему 5-ой воздушной армией доложили об инциденте по телефону и в 15:55, он немедленно приказал своему командованию на Окинаве подготовить все пригодные для полета к Вонсан самолеты; но, поскольку они могли нести только ядерное оружие, то не могли быть подняты в воздух.