Из-за раздавления корпуса ракеты в шахте, в отсек начал поступать окислитель ракетного топлива. Была объявлена аварийная тревога, и личный состав покинул отсек. В отсеке остались три человека, погибшие от удушья. Далее в ракетной шахте № 6 произошёл взрыв. Подводная лодка резко провалилась по глубине, но благодаря решительным и оперативным действиям экипажа, всплыла на поверхность, продув главный балласт. В то же время было замечено критическое повышение температуры реактора, что могло привести к расплавлению активной зоны и радиоактивному загрязнению Бермудского залива. Дистанционно стержни компенсирующих решёток не управлялись, и было принято решение опустить их вручную. Старший лейтенант Николай Беликов и матрос Сергей Преминин, которому на тот момент было 20 лет, вошли в аппаратную выгородку, в которой к тому моменту температура достигала 70 градусов, кроме того по всей лодке распространялись ядовитые газы от сгоревшего ракетного топлива.
Вручную стержни опускаются такой ручкой, как на мясорубке, только больше по размеру. После того, как три из четырёх решёток были опущены, Николай Беликов потерял сознание. Матрос Преминин вынес его и вернулся для того, чтобы опустить четвёртую решётку. Он её опустил, но выйти из отсека уже не смог: от перепадов температуры и давления дверь заклинило и никакими усилиями открыть из соседнего отсека её не смогли. Сергей погиб либо от удушья, либо от перегрева.