“库尔斯克”号是俄罗斯第三代攻击型核潜艇，西方称奥斯卡二级。奥斯卡二级巡航导弹核潜艇的首艇于1985年8月下水，1986年12月服役，最后一艘艇于1998年开工，1999年服役。俄罗斯海军共建造了14艘奥斯卡二级巡航导弹核潜艇，该艇编制人员为107名。“库尔斯克”号核潜艇1994年下水，1995年服役，其水面排水量为13900吨，水下排水量为18300吨(其水下排水量是现代西方攻击型核潜艇的2~3倍)，最大下潜深度500米，耐压艇体分为9个舱室。该艇装有2座压水堆，2台主汽轮机，功率为98000马力，双轴推进，水面最大航速为15节，水下最大航速为28节，此次出海人员约118名。
该艇装备有24个巡航导弹发射筒，可发射速度1.6马赫，射程550公里的反舰巡航导弹；另外还装备有2具650毫米和4具533毫米鱼雷发射管，可发射射程100公里的反潜导弹，也可发射鱼雷和水雷。
2000年8月13日，俄罗斯北方舰队在巴伦支海参加军事演习的“库尔斯克”号核潜艇，按计划应在凌晨演练发射巡航导弹和鱼雷，但核潜艇没有音信。北方舰队司令波波夫将军责令其立即告知所在地点和情况，但在条令规定的4小时过后，依然没有回音。俄罗斯海军迅即派出12艘战舰，开始搜索和营救工作。
8月14日，14日，俄海军总司令库罗耶多夫向俄总统普京报告了此情况，搜寻工作继续进行，使用声呐等确定“库尔斯克”号的位置。救援部队终于在水下102米处找到了右舷侧倾60°的“库尔斯克”号，发现沉入海底的“库尔斯克”号核潜艇后，俄罗斯救援人员立即开始着手营救。根据初步观察，核潜艇遭到严重破坏：艇首裂开一个大洞，几个舱体已经灌满了冰冷的海水。救援人员试图通过无线电与艇内联络，但未获成功。在猛烈敲击潜艇的金属外壁后，救援人员终于在15日听到艇内传出敲击艇壁的声音。艇员和救援人员通过敲击艇舱进行了一次短促的对话。
15日，俄罗斯成立了由副总理克列巴诺夫领导的事故调查委员会。同日，俄罗斯海军总司令库罗耶多夫将军向全世界通报了这一令人震惊的消息：“库尔斯克”号核潜艇及其艇上的118名官兵，已于8月13日被困于100多米深的巴伦支海海底，出事地点距离俄北方舰队北莫尔斯克海军基地135千米。
15日下午至16日凌晨，俄罗斯救援人员先后3次向海底投放救援装置，试图与“库尔斯克”号核潜艇对接，但由于天气恶劣，海面风高浪急，海底暗流湍急，救援活动均未获得成功。
16日上午8时，俄罗斯北方舰队又将两个最新式的水下救援装置送到海底。这两个装置成功地靠近了“库尔斯克”号。救援人员发现：艇首部分已被损坏。经过数小时的紧张工作，这两个最新式的救援装置仍然无法与潜艇唯一的氧气输送口实现对接，无法把氧气送到潜艇内部。救生舱已经到达了沉没的“库尔斯克”号核潜艇上方，但因为海底能见度只有两米，在海面上引导救生舱前进的军官无法将救生舱与潜艇上的逃生门准确对接。随着时间的流逝，艇内的求救信号已经越来越弱。至16日下午，救援人员已经听不到潜艇内部发出的求救信号，“库尔斯克”号与救援指挥部的联系全部中断，救援工作面临“危急形势”。潜艇失事已经过去了70多个小时，但是救援工作毫无进展。这让俄罗斯承受了来自国内外巨大的舆论压力，人们怀疑俄罗斯对库尔斯克号的真实情况有所隐瞒。在这种压力之下，俄罗斯政府做出的妥协。
16日，俄罗斯终于正式向英国和挪威求援。俄罗斯总统普京下令：“接受一切可能的援助，不论来自何方。”当晚，英国政府派出一个由27名营救人员和一艘最新型的LR5型深海救援潜艇组成的救援小组，火速赶往巴伦支海参加救援。挪威也派出“海鹰”救援队的12名蛙人乘飞机赶来救援。
17日，“库尔斯克”号出事海域的天气情况有所好转。在海面上，20艘船只组成的救援船队一字排开，俄罗斯海军的3台救援舱轮流下水进行不间断的营救行动。
19日20时，英国LR5型微型潜艇抵达事故现场，挪威潜水员也于20日零时抵达。俄罗斯海军总司令库罗耶多夫日前已飞抵巴伦支海“库尔斯克”号核潜艇事故现场，亲自指挥由俄罗斯、英国、挪威3国救援人员参加的国际营救行动。救援专家普遍认为，潜艇9个隔舱中的前8舱已经淹没，只有艇尾的第9舱可能还有幸存者。
21日7时45分，携带潜水钟的挪威潜水员终于打开了“库尔斯克”号救生舱的外盖，13时20分，又打开了第9舱的救生舱内舱盖，发现第9舱也已灌满了海水……
21日17时，俄罗斯北方舰队参谋长米哈利莫察克在舰队司令部驻地北莫尔斯克宣布，俄罗斯失事核潜艇“库尔斯克”号的所有舱室都灌满了海水，艇上的全体官兵确已全部遇难，“没有一名艇员幸存”。至此，从15日开始，持续了近一周，由俄罗斯、英国和挪威救生人员参加的海底救援宣告终止。
“库尔斯克”号核潜艇并不是船员全部遇难，一位名叫戈里亚乔夫的海军准尉在事发前一天被派往外地出差，成为“库尔斯克”号核潜艇惟一的幸存者。
8月23日，俄罗斯总统普京宣布，全国降半旗致哀。
俄罗斯为了调查清楚库尔斯克号出事的前因后果，就必须将库尔斯克号潜艇完全打捞出来。这对于当时的俄罗斯来说是个大难题，库尔斯克号体积太大，又是因为出事沉没海底的，想要将其打捞出来，要花费一笔巨额资金。即便俄罗斯咬牙拿出这笔钱，还有技术上的难关。当初救援的时候，就是因为技术做不到，所以处处受限制，现在打捞，面临的也是同样的问题。于是，事情拖到了2001年7月。俄罗斯总算下定决心，他们拿出了7000万美元，找到了荷兰的一家打捞公司，动用了当时全世界最先进的打捞技术。3000人日夜辛苦，耗费了三个月的时间，总算把库尔斯克号打捞了起来。
2001年10月8日，“库尔斯科”号由“巨人-4”号驳船从水下拖带至摩尔曼斯克的罗斯利亚科沃船坞，但被炸坏的艏部仍长眠在海底（为了减轻打捞重量）。
2001年10月23日，“库尔斯克”号沉没了14个月之后终于浮出水面。连同被打捞上来的还有22枚“SS-N-19”型反舰导弹和2座核反应堆。经检查，导弹完好无损，核反应堆也没有发生放射性泄漏，这真是不幸中的万幸了。打捞上来的水兵遗体至今不足100具，其他尸骸仍不知在何方。
根据当时监测“库尔斯克”号演习行动的美国军方记录显示：当时，美国的声纳探测到两次爆炸声。他们推测有可能是“库尔斯克”号鱼雷发射舱中的一枚鱼雷爆炸，并因而引起艇内其他鱼雷及导弹的大规模爆炸。另一方面，挪威地震学院也表示，他们也曾在“库尔斯克”号核潜艇沉没海域附近记录到两次爆炸。第一次的爆炸威力较小，第二次则相当于1～2吨TNT炸药爆炸的威力。
2002年6月19日，俄罗斯政府宣布，“库尔斯克”号核潜艇沉没是由于该艇携带的一枚鱼雷突然爆炸所致。后正式明确爆炸是因为鱼雷燃料泄漏。俄罗斯鱼雷专家分析，“库尔斯克”号核潜艇上鱼雷使用的高浓度过氧化氢燃料因某种原因泄漏，这种燃料与某些金属（如铜）接触后会发生强烈的化学反应，分解成氢、氧和大量蒸汽。而高浓度过氧化氢接触热气后，又会膨胀5000倍，鱼雷外壳经不住高压而爆破，加之舱室里的氧气和氢气浓度过高而起火，又引发其他鱼雷战斗部爆炸。
“库尔斯克”号失事后，俄罗斯对失职的军官和政府官员做了严肃处理：北方舰队的各级指挥官们已于2001年12月被撤职的撤职、调离的调离。2002年2月18日，主管武器发展规划的俄罗斯副总理伊利亚·克列巴诺夫被解职。
事后普京也遭到了俄罗斯媒体和公众的强烈批评，指责他对危机事件反应过慢，行动迟缓。8月16日前，普京在位于黑海附近的一座旅游景点度假，听到“库尔斯克”号出事的消息，他没有立即中断度假。此间，他还准备出席独联体国家领导人的峰会，他也没有立即取消会议日程。8月16日，普京才第一次出现在记者招待会上，并宣布要全力营救艇上的所有船员。
一些报纸还指责普京在是否接受西方国家援助问题上表现过于迟缓，致使救援工作在关键时刻毫无进展。俄罗斯的一家主要报纸在悲剧发生之后，提出了一系列问题：“如果他们不对我们说谎会怎样?如果我们不是等5天才向国外求助会怎样？如果我们有自己的先进装备会怎样?但现在一切都太晚了。”
