В момент получения приказа следовать в точку с координатами 46°30’N, 141°30’Е, в которой неизвестный самолет исчез с экранов радаров, «Ребун» находился в море. Часом позже он вышел в район, находящийся в 14 морских милях к северо-северо-востоку от Монерона, где заметил три советских военных корабля, сопровождавших грузовое и рыболовное суда. Все эти суда собирали обломки с океанского дна. Грузовое судно спустило две лодки, и все выглядело так, как будто команда пыталась вытащить большие, тяжелые объекты. Через несколько лет выяснилось, что рыболовное судно называлось «Уваровск» и находилось под командованием капитана Билюка, возвращавшегося из семимесячного рыбного промысла в Индийском океане. Увидев «Ребун», советское судно подняло флаги, обозначающие «Оставаться на месте. Не приближаться». Для того, чтобы быть уверенным в том, что «Ребун» понял этот сигнал, судно начало двигаться зигзагом перед самым его носом. В то же самое время одно из советских военных судов подошло ближе с расчехленными орудиями. Командир «Ребуна» приказал продолжать патрулирование, не мешая действиям советских судов. Позднее он признал, что был сильно напуган.
На суше диспетчер в Нарита не получал никаких известий от корейского самолета начиная с 03.27. В соответствии со стандартной процедурой была объявлена тревога и предприняты попытки обнаружить самолет. Затем была приведена в действие процедура спасения терпящих бедствие. Спасательный флот и две группы самолетов были направлены к месту последней известной позиции рейса 007, контрольной точке NOKKA на маршруте ROMEO 20, проходящем над северной частью Тихого океана. Спасательный флот включал в себя эскортные суда «Ои», «Ишикари» и «Юбари», минный тральщик «Оуми» и еще один тральщик из 47-й эскортной группы, в сопровождении нескольких самолетов P2J, используемых для морских спасательных операций. В составе спасательного флота также находилась группа JMSA, состоящая из восьми судов и четырех самолетов. Существовала вероятность того, что «Боинг-747» был вынужден совершить аварийную посадку, в этом случае в воде могли оказаться выжившие. Флот на полной скорости вышел в открытое море, в надежде как можно быстрее спасти пострадавших.
Поиски рейса 007 вблизи контрольного пункта NOKKA вдоль маршрута R-20 между Анкориджем и Сеулом не дали никаких результатов и были прекращены ночью 2 сентября. Никто не знал, что случилось с самолетом. Был ли он перехвачен над Сахалином? Был ли сбит поблизости от острова Монерон? Отозвав поисковые операции в Тихом океане, JMSA удвоило усилия в зоне вокруг Монерона, где к тому времени находилось уже более двадцати судов, самолетов и вертолетов. Контр-адмирал Исаму Имамура, который руководил