El 12 de agosto del 2000 se produjeron dos potentes explosiones en el compartimento de torpedos que inmovilizaron la nave y la depositaron en el lecho marino.
De acuerdo con la investigación oficial, cuyas conclusiones fueron publicadas dos años después, la primera de ellas fue provocada por una filtración de peróxido de hidrógeno, que se usaba como uno de los componentes del combustible de los torpedos. Este líquido reaccionó al entrar en contacto con el cobre en el tubo desde el que se disparan los torpedos. Dos minutos después, el incendio provocado por el primer estallido causó la detonación simultánea de otros torpedos depositados en el primer compartimento.
Varios tripulantes murieron en el acto a causa de la onda expansiva. La mayoría de ellos pereció en los primeros minutos del incendio, al tiempo que 23 marineros lograron refugiarse en un compartimiento ileso y lucharon por su vida entre 8 horas y varios días. Pero las vías de evacuación resultaron dañadas y tampoco se podía avisar a otros buques de lo sucedido.
La operación de rescate, con una participación internacional, se inició el 15 de agosto. Los buques dotados para acceder al submarino llegaron al lugar de la tragedia cuando, según el peritaje oficial, todos los sobrevivientes de los estallidos ya habían muerto, intoxicados por óxido de carbono. El 21 de agosto el mando de la flota Ártica rusa confirmó la muerte de todos los miembros de la tripulación.
Aunque el submarino era de propulsión atómica, su construcción y en especial los 13 centímetros de acero que protegían el compartimento del reactor, permitieron evitar un desastre nuclear en alta mar.
En todos aquellos sitios esta jornada se llevan a cabo actos conmemorativos. Ver el documental especial de RT.