早在花园口决堤前，程潜所命的民事撤退就已开始了。心系百姓的程潜的指令是“能救一个是一个。”5月31日随即下拨一万元救济款给郑州专员罗震，由其和郑县县长全百慈向所有应迁离百姓发放每人五元的逃荒费，中牟县也依同此例。两县百姓沿贾鲁河两岸向西迁徙，整整走了三天才走完。
也算是不幸中的幸运，程潜此举使得中牟和郑县的百姓大多撤离，免于灾祸。而这三天里，赵口两次决堤都告失败，原因是此时春末，黄河水量实在太小，自然出槽困难，对于堤坝不能形成应有压力。但此时日军已经攻陷开封，进逼腹地，于是当地守将商震才决定在赵口西26公里处的郑县花园口炸堤决防。到6月9日，距中牟不足20公里的花园口大堤溃决，眨眼之间，“黄河之水天上来”，让没有撤走的中牟百姓无处躲藏。第二天，黄河中上游普降了一场暴雨，黄河水量猛增，花园口决口处被冲大，同时被淤塞的赵口也被大水冲开。赵口和花园口两股水流汇合后，河水伴着大雨快速推进，贾鲁河开始外溢，漫溢的河水冲断了陇海铁路，两天之内便袭淹了豫南全境，中牟首当其冲。中牟与开封、陈留、通许、尉氏、扶沟、鄢陵、 太康、西华、淮阳十县，皆成泽国。据档案记载：“11日，黄水猛涨，赵口口门出水；次日，中牟三刘寨、油坊头、七里店、王庄、关家、六堡、闹市口等村全部被洪水淹没；13日，花园口与赵口两处黄水在中牟西北部的茶庵汇合，分成三股南下，泛滥区域东西已达15公里宽。西股主流黄水至中牟入贾鲁河，南泛尉氏、扶沟、西华等县。洪流复越陇海路而南，沿贾鲁河入皖，与淮水合流……”
1938年6月9日上午，蒋在珍发往武汉大本营的电文只有寥寥二十几个字：“佳日（9日）上午八时，敌机三架炸开花园口河堤，职师正在抢堵中。”当日晩，程潜在汇报花园口水情后，特别提到：“此间已拟定对外宣传（计划），电文大意为敌占据我开封后继续西犯，连日在中牟附近血战，因我军誓死抵抗，且阵地坚固，敌始终未得逞，遂在中牟以北将黄河南岸大堤决口，以图冲毁我阵地，淹毙我大军。”
6月11日，蒋介石复电程潜，做出三条指示：第一，须向民众宣传敌飞机炸毁黄河大堤；第二，详察泛滥情况，以水作为第一线阵地障碍，并改善我之部署及防线；第三，军民联合共筑挡水堤防，导水向东南流入淮河，以确保京汉线交通。
11日上午9时，中央社从郑州发出了第一条电讯，首次报道了日军炸开花园口的情形：“敌军于9日中牟附近猛攻我军阵地时，因我军左翼依据黄河坚强抵抗，敌遂不断以飞机大炮猛烈轰炸，将该处黄河堤坝轰毁一段，致成决口，水势泛滥，甚形严重。”随即，国民政府军委会政治部部长陈诚也在武汉召开中外记者新闻发布会，通报黄河花园口大堤被日军炸开的消息，强烈谴责日军令人发指的暴行。
之后，《大公报》《中国时报》《申报》《民国日报》等著名报纸连篇累牍发表文章，12日中共主办的《新华日报》也作了报道，在头版发表两篇文章，一篇是《豫东战场：敌因屡犯被阻，竟决黄河大堤，黄水汹涌处庐舍荡然，敌妄图消灭我战斗力》，一篇是《豫东战局渐趋稳定，敌我相持白沙附近》。
驻华各国记者纷纷抢在第一时间向国内发回来自中国的报道。美联社、法新社、《泰晤士报》等著名媒体更是对花园口决堤事件进行了滚动报道。
日本宣传媒体当然不甘示弱，众多媒体不惜连篇累牍地刊发消息，谴责“支那军队不惜掘开黄河，淹没中支数省”，同时报道灾区状况，以及日本军队所谓救济黄河灾民的情况。
国军预料记者会到现场采访，事先早已做了相应的“功课”。6月9日，在花园口决堤放水成功的时候，商震就电令新8师用炸药将决口附近的小龙王庙和民房、大树炸倒，伪造日军轰炸黄河大堤的现场。当中外记者来到花园口时，呈现在他们眼前的是一幅中国军民热火朝天抢险堵口场面。面对花园口洪水滚滚而下，千里中原尽成泽国的悲惨景象，许多正义的西方记者更加义愤填膺，他们认定：这就是日本侵略者所为，这是日本强盗灭绝种族的战争罪行！于是，口诛笔伐之声不绝于耳。
但真相还是被一些人勘破了。《泰晤士报》《华盛顿邮报》等撰文对此进行解析，并就一些问题提出了异议。
由于百姓没有及时疏散以及洪水引发的瘟疫逃荒等情况，有很多人死在了洪水中。有当事人回忆：“6月9日的晌午，忽然洪水就涌了过来。几分钟的工夫水就涨到齐腰深。没过多久，大水呼啸着冲下来，几米高的浪头跳起来，我的姑姑一家7口人眨眼间就被黄河水卷走了……”另如据1938年7月5日的《申报》(香港版)报道：“黄水肆虐，大片地区被淹，污坑遍地，蚊子多，死尸多，难民们流离失所，经常露宿在外，遂致瘟疫流行。患霍乱、伤寒、痢疾的人很多，特别是得了霍乱，上吐下泻，有的人半天时间就死去。”花园口决堤不久，被黄水包围的开封就发生了霍乱，死亡者众多。”
决堤之后，突入豫东地区的日军对奔涌而至的黄河水猝不及防，有的被洪水淹没，有的为伤病所累而被丢弃，还有一部分为中国军队所歼灭，其他的只好停止追击，集结于黄泛区以东。
东史郎那时是侵入豫东的日军第16师团第20联队上等兵。在他出版的《东史郎日记》中记载，早上，他刚支上锅准备吃早饭，军队中便传来了“敌人炸毁了黄河堤坝，大队及时疏散”的命令，士兵们紧急转移，没跑两步，便发现湍急的浊流滚滚而来，冲走了一个个村庄……
在此后十几天的日记中，东史郎详细记载了日军和后勤部队失去联络、给养断绝，被中国军队紧追不舍的情形。之后，惊魂未定的东史郎等士兵们才登上火车，一路退到了安徽境内。
花园口决堤之后的一个月内，中国军队开展了反攻，豫东地区的日军基本得到肃清，日军被迫逃往豫皖交界处。
后来，在谈到黄河决堤所带来的战斗人员伤亡时，日军承认“曾受相当损失”，伤亡千余人。
黄河决堤给日军带来的重创不仅仅在占领区的缩小和部队减员上，更为深远的影响是，日军预期的进攻路线被打破。豫东战场渐渐冷却下来，穿越豫东大平原的新黄河就成为军事分界线，把日军阻隔在黄泛区的东面。但花园口决堤酿成了44个县被淹没，1250多万人受灾，390万人外逃，直接淹死和饿死的群众多达89万人的世纪巨灾，是日军在南京大屠杀中所杀中国军民的三倍，占八年抗战中中国损失的3500万人口的2.5%，造成了历史上人为的一次大灾难。
日军被黄水阻隔后，就放弃了从平汉线进攻武汉的计划。他们退守到徐州后，南下到蚌埠，过淮河，再到合肥与日军其他部队会合，又开始从长江北岸进攻武汉。
黄河改道，虽然为国民政府争取了喘口气的时间，但到了1938年10月，花园口扒开后第4个月，武汉仍然失守。花园口决口终究没有挽救武汉失陷的命运。