118名官兵中，大多數都是當場死亡的，但潛艇後部的23人在爆炸後仍然掙扎了8個小時。直到過了演習規定的庫爾斯克號上浮發報的時間，艦隊還沒有收到該艇的任何消息，俄海軍發覺情況不妙便開始搜索潛艇的下落。最終，庫爾斯克號被發現已沉沒於摩爾曼斯克西北157千米，巴倫支海108米深的海底。
時間回到11時28分27秒，挪威地震研究所記錄到在巴倫支海有兩次大爆炸，地震儀測量到芮氏2.2級的地震。後來經過地震專家的分析，認定是庫爾斯克號自己發生了兩次爆炸，排除了觸雷、撞擊、遇襲等錯誤的事故原因猜測。
看到這裡，可能很多人要問，潛望鏡深度也不深，倖存者逃出去不就行啦？這個情況只限於「理想狀態」。
庫爾斯克號所處的巴倫支海即便在8月也是冰冷刺骨，而且由於第一次爆炸「團滅」了指揮層，讓後續的自救處於自發和無序的局面。潛艇的失控也讓救生艙和救生浮標全部無法使用，倖存的人只能躲在擁擠的艇尾等待救援。
這個時候還需要用氧氣發生藥板和二氧化碳反應以獲得氧氣，但在冰冷黑暗的艇內，手腳不再靈活的艇員又失手將藥板掉落到了混合了煤油的水中，這導致藥板產生出了致命的一氧化碳，終結了最後23個倖存者的生命。
好在悲劇到此戛然而止，潛艇的核反應堆安然無恙，並沒有發生洩露，這多虧了蘇聯優秀的「紅寶石」設計局的出色設計，更要感謝兩次爆炸的短暫間隔中保護好核反應堆的技術人員，讓「水下車諾比」的悲劇得以避免。