8月14日,救援部队终于在水下102米处找到了右舷倾侧60度的“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:艇艏裂开一个大洞,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。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公里。
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:艇艏部分已被损坏。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惟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”。但是,救援行动“一分钟也没有停止过”。
16日,俄罗斯终于正式向英国和挪威求援。俄总统普京下令:“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,只有艇艉的第9舱可能还有幸存者。
21日上午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?莫察克将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,“没有一名船员幸存”。 至此,从15日开始,持续了近一周,由挪威和英国救生人员参加的海底救援宣告终止。
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”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。
K—159

K-159
2003年8月28日晚,俄罗斯海军北方舰队“K—159”号核潜艇由406号拖船牵引着徐徐离开格列米哈基地。按照计划,“K—159”号核潜艇需要航行两天,于30日上午经过科拉湾,随后抵达目的地--俄波利亚尔内城的“风雪(СРЗ-10)”修船厂进行消毁工作。为了保证潜艇安全,6名海军校级军官、两名准尉和两名合同技师坐上潜艇,监督航行情况。
8月30日凌晨,巴伦支海突然风起,咆哮着的海浪达到4级。“K—159”号潜艇在驶近科拉湾外的基利金岛时,艇身开始左右摇晃,航行变得困难起来。不知何故,位于潜艇头部的两条钢绳突然断裂,潜艇头部急剧下沉。不久,系在潜艇后部的另外两条钢绳也发生了断裂。潜艇顿时失去浮力,海水涌进艇上开着的舱口。很快,潜艇被海水吞噬,沉入水中,径直下沉到238米深的海底。艇上10名乘员中仅有1人获救,2具冻僵的尸体被打捞起来,其余7人下落不明。
8月30日晚,俄国防部长伊万诺夫飞抵北方舰队司令部所在地北莫尔斯克,了解事故原因和监督救援工作。他表示,俄将打捞“K-159”号核潜艇。而这起事故在很大程度上是有关人员“抱侥幸心理,草率行事造成的”。在他抵达之后,格列米哈基地潜艇部队指挥官哲姆初尼但被撤职。