11:54 — экипаж лётчика майора Г.Петроградского подняли по тревоге. Она была объявлена всем спасательным силам авиации и флота. На КП поставили задачу: в районе острова Медвежий возник пожар на советской атомной подводной лодке.
Корабль всплыл, экипаж ведёт борьбу за живучесть. Необходимо выйти в район аварийного корабля, установить с ним связь и непрерывно докладывать обстановку, просьбы командира в штаб флота. В распоряжении спасателей-авиаторов были вертолёты, способные садиться на воду, гидросамолёты.
Но решено было послать многомоторный самолёт, способный доставить груз на большое расстояние от берега. Причина — вертолёту не хватит запаса топлива, ведь ЧП произошло за 980 километров от советской границы. У гидросамолета скорость почти в 2 раза меньше, чем у Ил-38. Кроме того, по докладу командира, ситуация на борту лодки особой тревоги не вызывала.
12:43 — Петроградский оторвал ИЛ-38 от взлётной полосы. На подготовку такой машины к аварийно-спасательному вылету отводится 1 час 20 минут. Но экипаж сумел уложиться в 49 минут. И это притом, что нужно было снять вооружение, а на его месте установить сбрасываемые аварийно-спасательные контейнеры.
13:20 — командование Северного флота передаёт координаты К-278 на плавбазу «Алексей Хлобыстов», которая выходит к месту аварии.
14:20 — Командир воздушного корабля установил связь с командиром подводной лодки. С ПЛ доложили, что, хотя пожар продолжается, он контролируется экипажем, который не даёт огню разрастись. Просьб никаких нет. В ответ Петроградский сообщил, что имеет задачу навести на лодку корабль и уже начал работать.
14:40 — Пробив нижнюю кромку облаков, экипаж самолёта ИЛ-38 установил визуальный контакт с К-278. Она стояла без движения строго с севера на юг с едва уловимым креном на правый борт. У левого борта в районе шестого и седьмого отсеков наблюдалось обильное вспенивание воды. Из боевой рубки, отклоняемый ветром, тянулся хвост светлого дыма. Командир самолёта передал на берег метеосводку: видимость: 5–6 километров, нижняя кромка облаков — 400 метров, волна — 3 балла, зыбь. Временами заряды снега, тогда видимость снижается до полутора километров. На лодке в это время продолжались попытки устранить крен и осуществить разведку аварийных отсеков, тем временем началось поступление воды внутрь прочного корпуса 7 отсека, крен начал переходить на правый борт, возрос дифферент на корму до 2 градусов. На лодке закончились запасы хладагента ЛОХ, воздуха высокого давления.
14:50 — к этому времени в воздухе находились уже три самолета. Другие экипажи возглавили майоры Владимир Вотинцев и Анатолий Малышев. Они расположились в небе между Медвежьим и Мурманском, ретранслируя переговоры командира подлодки и штаба флота. Экипаж майора Петроградского начал сложную работу. Он не только помогал организовывать связь, но и летал по акватории, наводя надводные суда в район аварии. Их капитаны рассчитали примерное время прибытия — 18 часов.
15:20 — на подводной лодке продолжалась борьба с огнем. Её командир постоянно держит связь через самолеты с берегом. Поступила лишь одна просьба — буксиру подойти к ним. Это могло означать лишь одно: подводный корабль потерял ход. Видимо, опасаясь последствий пожара на нем, заглушили реактор.
16:00 — командир подводной лодки неожиданно запросил фреон. Петроградский связался с судами, те обещали подыскать в своих запасах нужное количество.
16:35 — летчики вдруг заметили, что подводная лодка начала оседать на корму. С этого момента события стали развиваться стремительно.
16:38 — наблюдается дифферент на корму и правый борт.
16:40 — по кораблю был отдан приказ готовиться к эвакуации лодки, приготовить всплывающую спасательную камеру (ВСК), покинуть отсеки. Личный состав начал отдавать спасательные плоты, однако удалось спустить на воду лишь один из них. Из воды показался задранный нос лодки, дифферент на корму увеличился.
16:44 — дифферент еще больше, вода подступила к основанию боевой рубки.
16:47 — Боевая рубка наполовину скрылась в воде.
16:50 — командир подлодки передаёт радиограмму: «Готовлю к эвакуации 69 человек».
17:00 — рядом с лодкой показались два развёрнутых аварийно-спасательных плота, на двадцать человек каждый. Из лодки непрерывным потоком начали эвакуироваться моряки. ИЛ-38 сбрасывает авиационный спасательный контейнер.
17:08 — К-278 с дифферентом на корму до 80 градусов стремительно затонула в точке с координатами 73.721389 гр.с.ш. 13.264167 гр. в.д. 73°43′17″ с. ш. 13°15′5Г в. д. на глубине 1 858 метров. В воде оказались 59 человек. Пятеро, включая командира К-278 Е.Ванина, остались в ВСК, из них после всплытия камеры выжил лишь один человек (мичман В.Слюсаренко).
Внутри прочного корпуса остался капитан 3-го ранга Испенков, до последних минут обеспечивавший работу дизель — генератора.
18:20 — к месту аварии прибыл «Алексей Хлобыстов» и приступил к спасению людей. К этому моменту погибли от переохлаждения и утонули 16 человек, на борт «Алексея Хлобыстова» подняли 30 оставшихся в живых и 16 погибших моряков.