Teodora Balabanova, 45, døde ved dykket ved Toroneos Bay, Halkidiki, og hendes mand Mihail, 47, er rapporteret at forblive i en kritisk tilstand efter at være blevet bragt til hospitalet i Thessaloniki.
Parret grundlagde og drev Atlantis Diving Center i Nikiti og havde dykket sammen i 17 år, ifølge en rapport fra Bulgarian National Television.
De to dykkere skulle efter sigende have brugt lang tid på at planlægge rekordforsøget, dykke til den maksimale dybde som et par og forvente at dukke op igen efter 5.5 timers dekompression.
Teodora blev rapporteret at være blevet desorienteret i dybden og måtte trækkes op til overfladen af støttedykkere, hvor Mihail udførte tre timers dekompression før overfladen.
Guinness verdensrekord for dybeste kvindedykning blev sat til 221 m af den sydafrikanske dykker Verna van Schaik i Boesmansgat-hulen i 2004.