הגילוי המסעיר על זהותו של יונה משנה לחלוטין את תפיסת המציאות של המלחים. הסערה שעל האונייה חדלה להיות אסון טבע מקרי, ומתבררת כתגובה אלוהית ישירה למעשיו של אדם בודד. בעקבות גילוי זה, תגובתם של המלחים עוברת תמורה עמוקה מזעזוע פיזי לחרדה תיאולוגית.
הפסוק פותח במילים וַיִּירְאוּ הָאֲנָשִׁים יִרְאָה גְדוֹלָה. בניגוד ליראה שהוזכרה בתחילת הפרק, שהייתה פחד טבעי מסכנת הטביעה, הפעם מדובר ביראת ה' עצומה הנובעת מהכרת גדולתו של האל שממנו הם פוחדים כעת [מלבי"ם]. הפחד מתעצם כאשר הם מבינים שיונה חטא לאל עליון, וכי מדובר בפגיעה חמורה שלא ניתן לפייס או לכפר עליה באמצעות תשלום ממון [מצודת דוד], והם מבינים כי סיבת הצרה שנחתה עליהם כבדה מנשוא [אברבנאל]. יתרה מכך, היראה שלהם מתעוררת דווקא כמשקל נגד להצהרתו של יונה רגע לפני כן, בה טען כי הוא עצמו ירא את ה' [אבן עזרא].
מתוך חרדה זו הם פונים ליונה וזועקים מַה זֹּאת עָשִׂיתָ. רוב הפרשנים מסכימים כי אין זו שאלת בירור שנועדה לקבל מידע, אלא קריאה רטורית של תדהמה עמוקה, תוכחה וזעזוע, בדומה לקריאתו של לבן ליעקב "מה עשית ותגנוב את לבבי". המלחים מזועזעים מהסתירה הפנימית בדבריו של יונה: הם מטיחים בו תוכחה על רוע מעללו, ותוהים כיצד ייתכן שאדם המצהיר על עצמו כירא ה', מעז למרוד ולברוח מפני מושל כה אדיר [רש"י, אבן עזרא, ביאור שטיינזלץ, מלבי"ם].
הפסוק חותם בהסבר כִּי יָדְעוּ הָאֲנָשִׁים כִּי מִלִּפְנֵי ה' הוּא בֹרֵחַ כִּי הִגִּיד לָהֶם. הפרשנים נחלקים בשאלה מתי וכיצד בדיוק העביר יונה את המידע הזה למלחים. גישה אחת גורסת כי יונה גילה להם את סודו במפורש עוד קודם לכן [אבן עזרא, מלבי"ם]. על פי גישה זו, כאשר שאלו אותו לפשר הסערה, הוא הודה בפניהם שהוא נביא שנשלח לנינוה, אך סירב לשליחות וברח מארץ ישראל, שהיא מקום הנבואה [רד"ק]. כעת, לנוכח הסכנה המוחשית, הם מתחילים להתייחס לדבריו המוקדמים ברצינות מוחלטת [ביאור שטיינזלץ]. לעומת זאת, גישה שונה מציעה שיונה לא סיפר להם על הבריחה באופן ישיר, אלא שמתוך הצהרתו הנוכחית על כך שהוא עברי וירא את ה', הם הבינו והסיקו בעצמם את אמתת העניין. הבנתם מתוך דבריו הייתה כה ברורה, עד שהכתוב מתייחס לכך כאילו הגיד להם זאת בפה מלא [מצודת דוד, אברבנאל].