Al entrar en contacto con la atmósfera, el compuesto liberado comenzó a descomponerse en varios gases muy tóxicos (fosgeno, monometilamina y especialmente ácido cianhídrico, también conocido como ácido prúsico o cianuro de hidrógeno) que formaron una nube letal que, al ser más densos los gases que la formaban que el aire atmosférico, recorrió a ras de suelo toda la ciudad. Miles de personas murieron de forma casi inmediata asfixiadas por la nube tóxica y otras muchas fallecieron en accidentes al intentar huir de ella durante la desesperada y caótica evacuación de la ciudad.
Se estima que entre 8.000 personas murieron en el acto, otras 12.000 han muerto durante estos 20 años como consecuencia de las enfermedades que les produjo el escape. Más de 150.000 supervivientes permanecen graves y necesitan todavía asistencia médica. Muchos niños nacidos después del desastre sufren malformaciones y enfermedades asociadas al gas tóxico.
Además, perecieron también miles de cabezas de ganado y animales domésticos y todo el entorno del lugar del accidente quedó seriamente contaminado por sustancias tóxicas y metales pesados que tardarán muchos años en desaparecer. La planta química fue abandonada tras el accidente y Union Carbide/Dow Chemical nunca respondieron por los daños causados.



