据史料记载，在1952年12月5日到8日的4天里，伦敦市死亡人数达4000人，平均每天1000人死亡。根据事后统计，在发生烟雾事件的一周中，45岁以上人群的死亡率最高，约为平时的3倍；1岁以下的儿童死亡数，约为平时的2倍。在这一周内，伦敦市因支气管炎死亡704人，冠心病死亡281人，心脏衰竭死亡244人，结核病死亡77人，分别为前一周的9.5、2.4、2.8和5.5倍。此外，肺炎肺癌、流行性感冒等呼吸系统疾病的发病率也有显著增加。

1952年12月9日，天气略有好转。大雾依然存在，但是风不断地从南方轻轻吹来。一些洁净的空气与烟雾混合，冲淡了原有的烟雾，中午的气温为3℃℃，相对湿度为95%。毒雾逐渐消散，但在此之后的两个月内，又有近8000人因为烟雾事件而死于呼吸系统疾病。

1952年12月10日，一个冷锋通过英格兰，轻快的西风带来了北大西洋的空气人们的肺部又重新吸进了新鲜清洁的空气。回想起过去的5天，大家就好像做了一场恶梦。

酿成1952年伦敦烟雾事件的直接原因是冬季取暖燃煤产生的二氧化硫和粉尘污染，以及工业排放的烟雾；间接原因是开始于12月4日的逆温层所造成的大气污染物蓄积引发了烟雾事件。潮湿有雾的空气在城市上空停滞不动，温度逆增，逆温层在40~150米低空，大量的烟喷入其中，使烟雾不断积聚。伦敦上空的大气成了堆置工厂和住户烟筒里排出来的粉碎了的废物的垃圾场。特别是燃煤产生的粉尘表面会大量吸附水气，成为形成烟雾的凝聚核，这样便形成了浓雾。另外，燃煤粉尘中含有三氧化二铁成分，可以催化另一种来自燃煤的污染物二氧化硫氧化生成三氧化硫，进而与吸附在粉尘表面的水化合生成硫酸雾滴。这些硫酸雾滴吸入呼吸系统后会产生强烈的刺激作用，使体弱者发病甚至死亡。

事后调查数据显示，尘粒浓度高达4.46克/升，为平时的10倍；二氧化硫高达1.34微克/升，为平时的6倍，烟雾中的三氧化二铁促使二氧化硫氧化产生硫酸泡沫，凝结在烟尘上形成酸雾。

事件发生之后，伦敦市政当局开始着手调查事件原因，但未果。此后的1956年、1957年和1962年又连续发生12次严重的烟雾事件。直到1965年后，有毒烟雾才从伦敦销声匿迹。