5. decembra 1952 sa Londýnčania prebudili do veľmi chladného rána. Inverzia so sebou priniesla chlad, nízku oblačnosť a bezvetrie. A tak sa v domoch i nebytových priestoroch začali vo veľkom rozkurovať pece na uhlie, zima ľuďom zaliezala pod kožu a potrebovali sa zohriať. K tomu sa pridal dym z komínov tovární i z výfukov áut, čo v kombinácii s chladným vlhkým vzduchom spôsobilo vznik hustej žltočiernej hmly. Už v ten večer bola taká hustá, že sa viditeľnosť znížila sotva na pár metrov. V niektorých štvrtiach si ľudia vonku nevideli ani na chodidlá.

Smog kváril britskú metropolu päť dní. Doprava prakticky zastala, dostať sa niekam po ceste bolo mimoriadne náročné. Letiská sa uzavreli, nepremávali ani vlaky, len metro stále fungovalo. Dokonca nepremávali ani sanitky a ľudia sa museli do nemocníc prepravovať na vlastnú päsť.

Prekvapivo však Londýnčania nepodľahli panike, na hmlu boli zvyknutí. Horšie pre nich bolo, že nešlo o obyčajnú hmlu, ale o jedovatú zmes, ktorej podliehali najmä malé deti a starší ľudia s respiračnými problémami. Počas pár dní zomrelo najmenej šesťtisíc ľudí, najhoršie odhady hovoria až o 12-tisícoch.

Londýn mal pritom problém so smogom už od 13. storočia. Charakteristické londýnske počasie v kombinácii s dymom už vtedy vytváralo hustú hmlu a ako mesto rástlo, znečistenie vzduchu sa čoraz viac zhoršovalo. Najhoršie na tom bola štvrť East End, kde bola nielen najvyššia koncentrácia rôznych fabrík, ale zároveň išlo o najnižšie položenú časť Londýna.

V týždňoch pred Veľkým londýnskym smogom bolo v celej Británii nezvyčajne chladno a vykurovanie bežalo na plné obrátky. Za normálnych okolností by dym vystúpil nahor, lenže anticyklóna, ktorá sa sformovala nad celým regiónom, stlačila studený vzduch nadol. Vznikla inverzia a dym z komínov sa pod vrstvou vyššie položeného teplého vzduchu držal ako pod pokrievkou.

Po skončení druhej svetovej vojny sa navyše v domoch a továrňach kúrilo menej kvalitným uhlím, ktorého spaľovaním sa uvoľňovalo viac oxidu siričitého. Uhlie lepšej kvality, ako napríklad antracit, sa využívalo na splácanie zahraničných dlhov. Situácii nepomohol ani fakt, že pomerne krátko pred katastrofou sa zmenil systém verejnej dopravy v Londýne a električky boli nahradené naftovými autobusmi. Odhadovalo sa, že v každý deň Veľkého londýnskeho smogu sa do ovzdušia dostalo tisíc ton dymových častíc, dvetisíc ton oxidu uhličitého, 140 ton kyseliny chlorovodíkovej, 14 ton fluórových zlúčenín a 370 ton oxidu siričitého. Výsledkom bola smrtiaca jedovatá zmes.

V nadväznosti na Veľký londýnsky smog vydala vláda v roku 1956 zákon o čistom ovzduší, ktorý zakazoval spaľovanie uhlia a nariaďoval továrňam spaľovať len bezdymové palivo, prípadne využívať elektrinu či plyn. V rámci ochrany životného prostredia išlo síce o obrovský krok vpred, napriek tomu v roku 1957 zasiahla Londýn podobná katastrofa, ktorá si vyžiadala tisíc životov. V roku 1962 prišla posledná smogová tragédia, ktorej podľahlo 750 osôb.