海上方面，2013年9月30日5时，南海救助局派出南海救101从海口出发赶赴事发现场。6时5分，中国海警三艘船舶前往现场搜寻救助。10时35分，南海救助局从三亚派出南海救115前往救助。

海军迅速行动，连夜组织水面舰艇部队、航空兵部队和岸防部队官兵，全力搜救、救助和安置在“蝴蝶”台风中遇险的群众。2013年9月30日18时，海军出动7艘水面舰艇、1艘舰载直升机和10支救援分队，救助遇险人员277人。

接到海南省政府通知后，海监渔政系统最大的执法船“中国海监2168船”从洋浦港赶往事发海域。

航空方面，调动飞机、协调航线、观察气象、紧急起飞……在有关方面协调下，各方飞机被紧急动员起来。

2013年9月30日10时39分，交通运输部南海第一救助飞行服务队调派B7136直升机前往救助。

10时45分，香港海上救援协调中心派出一架固定翼飞机前往事发海域进行救助。

驻军方面，三架飞机抵达事发海域。同时，三亚美亚航空的水上飞机也待命救援，在气象条件允许后立即起飞救援。

失事现场还有近10艘渔船参与搜救。当地驻军还组织了驻岛部队和岸上防台风渔民参与营救。

海南省海上搜救中心负责人表示，搜救重点，一是协调军地救援船只快速抵达，抓紧时间搜救，并加强沟通，同时做好对受困船舶的补给。二是协调专业救助飞机做好救助行动的准备，在现场加紧搜救。三是与农业部、渔业部门、海军等部门保持联系。四是搜救过程中确保搜救现场人员和船舶的安全，防止二次事故发生。

受到台风“蝴蝶”影响，搜救和救援工作困难重重，而且救援的黄金时期显得异常宝贵。救援进行时，台风“蝴蝶”对西沙海域仍具有较大影响。由于海上风浪很大，相关船舶及人员的救援工作进展缓慢，部分救援船舶在途中行进困难，救援飞机受到气象条件限制，待命耽搁了部分时间。

海上阵风达到10级，导致搜救工作存在巨大困难，而作为海南省海监渔政系统最大的一条执法船，“中国海监2168船”抗风等级只有8级，无法出海，只能等待海上风浪减小才能出海，可能会耽误搜救时间。