Pada tanggal 15 Agustus 2000, Kursk bergabung dalam latihan dengan unsur-unsur utama dari Armada Utara Rusia, termasuk kapal induk Admiral Kuznetsov dan battlecruiser Pyotr Velikiy.
Kursk, yang penuh dengan rudal Granit dan torpedo, dijadwalkan untuk melakukan serangan simulasi ke sebuah kapal induk.
Pada pukul 11:28, sebuah ledakan bawah air terdeteksi diikuti ledakan yang lebih besar dua menit kemudian. Ledakan pertama mampu mengguncang kapal penjelajah berat Pyotr Velikiy dan juga terekam di stasiun seismik Norwegia.
Setelah dua ledakan Kursk tenggelam di kedalaman 354 kaki air di sudut vertikal 20 derajat. Sebuah ledakan telah merobek lambung depan, dan merobek sepanjang lambung atas.
Namun, setidaknya 23 dari 118 awak selamat sebagaimana ditulis salah satu pejabat senior kapal, Letnan Kapten. Dmitri Kolesnikov. Catatan itu juga mengatakan dua jam setelah ledakan upaya penyelamatan yang dilakukan Rusia dan kemudian disusul Inggris dan Norwegia gagal untuk menyelamatkan para korban.
Sebuah penyelidikan Rusia pada kecelakaan menyimpulkan bahwa salah satu torpedo Type 65-76A Kursk telah meledak. Sebuah kerusakan las dalam sebuah torpedo atau kerusakan torpedo selama gerakan menyebabkannya bocor hidrogen peroksida.
Seperti kebanyakan torpedo, Type 65 yang digunakan hidrogen peroksida sebagai bahan bakar air. Sayangnya, hidrogen peroksida bisa meledak ketika kontak dengan katalis, seperti senyawa organik atau kebakaran. Sebuah kecelakaan serupa diduga telah menenggelamkan HMS Sidon, kapal selam Angkatan Laut Inggris pada tahun 1955.
Teori konspirasi mengenai tenggelamnya Kursk yang marak di Internet Rusia menyebutkan kapal selam Amerika menenggelamkan Kursk dengan torpedo Mark 48. Meski secara teknis hal itu mungkin, tetapi tidak ada motif yang masuk akal Amerika melakukan serangan seperti itu ketika hubungan AS-Rusia sedang dalam periode yang baik. Mengapa menyerang Kursk? Mengapa hanya menenggelamkakn Kursk, dan bukan Kuznetsov dan Pyotr Velikiy? Mengapa pemerintah Rusia menutupi jika memang kapal itu tenggelam karena diserang?
Pada akhirnya, tenggelamnya Kursk tampaknya telah disebabkan oleh kecelakaan kimia. Tragedi itu memperkuat betapa bahayanya kehidupan di dalam kapal selam dan pentingnya keselamatan di ranah bawah air.
Hal lain yang juga harus menjadi pelajaran, ketika kecelakaan terjadi pada situas politik yang sedang tegang, maka teori konspirasi bisa benar-benar menjadikan alasan untuk pecahnya perang.
