לאחר חטא העגל והענישה הראשונית, נותרת קבוצה בעם שדינה טרם מוצה. כאן באה לידי ביטוי מידת הדין האלוהית, הסוגרת את החשבון עם החוטאים ומציגה את מורכבות האשמה המשותפת של העם ושל מנהיגיו.
המילה וַיִּגֹּף מבטאת מכה קטלנית, מוות פתאומי או מיתה בטרם עת [רש"ר הירש, ביאור יש"ר]. הפרשנים נחלקו לגבי תזמון המגפה: יש הסבורים כי ה' החל להיפרע מהחוטאים באופן מיידי [שטיינזלץ, רלב"ג], בעוד אחרים מציעים כי לא מדובר באירוע חד-פעמי שהתרחש באותו היום, אלא בעונש כללי שפגע בעם בהדרגה לאורך זמן, ייתכן שאף לאחר שנסעו מהר סיני [אבן עזרא, שד"ל, קאסוטו].
בניגוד למקרים אחרים שבהם מתו בעם, הכתוב אינו מציין כמה אנשים נספו במגפה זו. הסיבה לכך היא שייתכן כי מתו בהדרגה, או שהתורה פשוט בחרה שלא למנותם, כפי שנהגה במגפות אחרות. זאת בניגוד להרוגים על ידי שבט לוי, שמספרם צוין במפורש כדי לחלוק כבוד ללוויים ולהדגיש את מסירות נפשם ואומץ ליבם, שהרגו רבים ללא פחד מתוך ביטחון בה' [רמב"ן, הטור הארוך, שפתי כהן, ברכת אשר על התורה].
מי היו אותם נגפים? הגישה המרכזית בקרב רוב הפרשנים היא שהמגפה כוונה לאותם חוטאים שעבדו לעגל בפני עדים, אך לא קיבלו התראה מראש. זאת משום שמי שחטא עם התראה נהרג בסייף על ידי הלוויים, ומי שחטא בסתר ללא עדים נבדק על ידי שתיית המים המאררים שגרמו לצביית בטנו. מתעוררת השאלה: מדוע נדרשים עדים לעונש של מוות בידי שמים, הרי הכול גלוי לפני ה'? התשובה לכך היא שכאשר אדם מת במגפה, הסביבה עלולה לחשוב שזהו מקרה טבעי. אך מכיוון שהיו עדים לחטאם, הכול ידעו שהם מתו בעוונם ולא במקרה [גור אריה, דברי דוד]. גישה נוספת מסבירה ששתיית המים נועדה רק למקרי ספק, בדומה לאישה סוטה, ולכן מי שהיו נגדו עדים לא יכול היה להיבדק במים ונענש במגפה [משכיל לדוד]. דעות אחרות מציעות שהמגפה פגעה ב"ערב רב" שיזמו את החטא [מלבי"ם], או באלו שלא עבדו ממש עבודה זרה אלא רק שמחו, חיבקו ונישקו את העגל [מיני תרגומא, נתינה לגר], ואף באלו שחטאו במחשבה בלבד [ביאור יש"ר].
הכתוב מציג כפילות לכאורה בהגדרת האשמים: עַל אֲשֶׁר עָשׂוּ אֶת הָעֵגֶל אֲשֶׁר עָשָׂה אַהֲרֹן. כיצד ייתכן שהעם עשה את העגל, אך גם אהרן עשה אותו? הפרשנים מסבירים כי יש כאן חלוקת תפקידים. אהרן הוא זה שעשה את הפעולה הפיזית והטכנית של יצירת העגל, אך העם הוא זה שהוציא את המעשה מן הכוח אל הפועל על ידי דרישתו, הסכמתו והבאת הזהב [ספורנו, שד"ל, ביאור יש"ר]. יתרה מכך, הייתה כאן התנגשות של כוונות: אהרן יצר את העגל מתוך כוונה שיהווה אמצעי טכני בלבד להעברת צורכי העם לה', אך העם הפך אותו למטרה בפני עצמה ולעבודה זרה [העמק דבר].
ציון שמו של אהרן בסוף אינו מקרי. הכתוב מדגיש שהעם נענש בחומרה יתרה דווקא משום שגרמו לאדם קדוש וגדול כאהרן לחטוא. העובדה שהמנהיג הנבחר עשה את העגל, גם אם מאונס או בגלל כישוף של העם, יצרה חילול ה' עצום ונתנה לחטא גושפנקה וקיום בעיני ההמון ששמח על כך. לכן, התורה מטילה את עיקר האשמה על העם ש"עשה" את העגל, ומנקה את אהרן מאחריות ישירה לעבודה הזרה עצמה, שכן מעשהו נעשה רק בעקבות הלחץ והכפייה שלהם [אור החיים, חתם סופר, שפתי כהן].