Las causas del accidente según la investigación oficial se deben a la explosión de un torpedo con defectos de diseño y la incorrecta manipulación que se hizo de este. El submarino se encontraba haciendo ejercicios con otros navíos de la Flota del Norte rusa. Iba a profundidad de periscopio cuando sucedió la primera explosión. Esta explosión provocó un incendio así como entrada de agua en el casco y el submarino empezó a hundirse. A unos 70 metros de profundidad el incendio provocado por la primera explosión hizo detonar otros torpedos y ya la segunda explosión llevó a la entrada masiva de agua y a que el submarino se posara en el fondo a 108-110 metros de profundidad.

La tripulación fallecida en el Kursk

Parte de la tripulación, al menos 23 personas, sobrevivieron a esos primeros momentos y continuaron con vida durante un tiempo, llegando a escribir una nota con sus nombres. Los trabajos de rescate empezaron al día siguiente, pero no tuvieron. éxito y ya para el 15 de agosto no había síntomas de vida dentro del submarino. Solo el 20 de agosto con la ayuda de submarinistas noruegos se consiguió acceder al interior del submarino. En total se rescataron e identificaron a 115 de los 118 tripulantes del Kursk. 

La reacción de las autoridades fueron lentas y llenas de imprecisiones, mentiras en algunos momentos. Ello le costó una ola de crítica al recién llegado al cargo de presidente Vladimir Putin. Posiblemente por ello el estado ruso montó una gran operación para sacar los restos del mar. Estos trabajos duraron meses y para el 22 de octubre de 2001 estaban finalizados. 

Se sacó del fondo del mar todo el armamento y los reactores, que según las autoridades rusas no tuvieron fugas. Tras desmontar el submarino, parte de la superestructura se dejó en Murmansk como monumento.

A pesar de que la comisión de investigación rusa, han habido varias teorías alternativas sobre la destrucción del Kursk. Una era una posible mina alemana en la zona, algo no muy descartable por los combates que vivió la zona durante la Segunda Guerra Mundial, aunque es menos probable que la mina aguantara más de 50 años y los desperfectos serían diferentes. 

Otra es que el submarino fue hundido por fuego amigo durante las maniobras, ya fuera por torpedo o misil. Y quizás la más intrigante es el posible choque con un submarino norteamericano. Aunque esa tampoco parece muy probable ya que ambos buques quedarían dañados de manera similar, y por supuesto de una manera diferente a una explosión interna.