El presidente Putin, pocos meses después de asumir el cargo, dispone que la armada realice maniobras en el mar de Barents, con la presencia de almirantes de la armada china.

La mañana del 12 de agosto, la flota se concentra dentro de una zona restringida y muy reducida teniendo en cuenta la cantidad de navíos reunidos;  está liderada por el buque insignia Pyotr Velikiv (Pedro el Grande), y varios barcos, aviones y submarinos de ataque, entre ellos el K-141 Kursk, el orgullo de la flota submarina. Con 154 m de eslora, doble casco, y un armamento impresionante, que incluye 24 misiles de granito con cabezas nucleares multidireccionales, los rusos aseguran que no hay otra nave que pueda compararse con él.

Como parte de las prácticas el Kursk debe disparar dos torpedos sin explosivos contra un crucero de batalla. A las 11:28 todo está dispuesto para el primer lanzamiento. En ese momento ocurre una explosión en la proa, en el compartimento de torpedos. Aunque el procedimiento indica que se debe realizar un ascenso de emergencia, esto no sucede, según se cree porque el comandante estaba inconsciente debido al humo, al igual que los demás oficiales del puesto de mando. La boya de emergencia que poseen todos los submarinos, diseñada para desplegarse automáticamente en caso de siniestro, se quedó en su sitio.

Según el informe oficial, como resultado del choque de la nave con el fondo marino, junto a las crecientes temperaturas surgidas de la primera explosión, se detonan el resto de los torpedos.

Dos minutos y quince segundos más tarde se produce una segunda explosión, mucho más fuerte que la primera,  es tan potente que queda registrada en los sismógrafos con un fuerza de 3,5 en la escala de Richter, se abre una enorme brecha en la proa y el agua penetra a razón de 90.000 litros por segundo, matando a todos los que se encuentran en los compartimentos  tercero y cuarto. Tras la explosión los tripulantes consiguen desactivar los reactores, en el quinto compartimento y 23 de los 118 marineros se agrupan en la popa donde se encuentra la escotilla de salida.

El gobierno ruso recién informa de la tragedia el 14 de agosto, pero declarando que el Kursk ha sufrido un incidente técnico sin importancia y que se halla en el fondo del mar. También se informa que no se puede proceder al rescate de los supervivientes debido a las malas condiciones climáticas imperantes en la zona del accidente y por la inclinación del submarino. Uno de los almirantes que estaba a cargo del ejercicio dice cuatro días después del hundimiento que hay tripulantes vivos que envían mensajes de socorro y que tienen oxígeno para diez días.