1985年8月，苏联太平洋舰队的“K-431”号核潜艇停泊在海参崴附近的恰日玛角海湾，按计划将更换核潜艇上两座反应堆的活性区。为了保证作业的顺利进行，专门在潜艇附近建造了一个浮动平台。执行换料任务的是有经验的高级技术人员——岸勤基地的技术军官，他们顺利地更换了第1座反应堆活性区，在更换第2座反应堆活性区时出现了麻烦，在把所有放射性材料放进反应堆后，盖上了顶盖，然后给密封件内加压检测其密封性能。
艏部的反应堆检测结果不正常，但换料队队长却隐瞒了实情没有报告。那一天是1985年8月9日，他们计划第二天进入潜艇“悄悄”地排除故障。经查明反应堆顶盖密封圈内进入了异物，需要重新打开盖子，将异物清除，他们相信一切都会很顺利的。
不幸的一天到了——8月10日是星期天，换料队卸掉了固定装置，平台上的吊车开始吊起了重达11吨的顶盖。反应堆的保护栅和其他保护装置同顶盖一起被吊了起来，只要稍稍超过允许的起吊高度，就会引起链式反应，他们很小心地将顶盖一毫米接着一毫米地严格地按水平状态提起，并监视着与顶盖一起提起过程中不要将补偿元件提起。正在这时一艘捞雷船以11~12节的航速从海上驶来，经过海湾时激起的波浪使平台发生了晃动。吊在钢索上的反应堆顶盖和整个防护系统被超限度地提高，反应堆失去了平衡，链式反应开始了。
一阵撼天动地的爆炸声之后，一片仿佛来自地狱的令人炫目的绿色氖气光瞬间弥漫了整个空中，紧接着出现了一个巨大的红色火球和一团棕色烟雾，爆炸后的平台成了一片火海，在空气中有臭氧味。随后又颤悠悠地出现了一个球团，将周围数千吨海水变成了白色蒸气，滚烫的海水翻滚着，冒着气泡……
换料作业队的11个人瞬时间被强大的热气流“蒸发”了，永远地融进了蓝天中，安放在反应堆舱上的铝合金小屋不见了，它的屋顶落在80米以外的地方。安放在平台上的吊车也被抛到离海湾很远的地方。反应堆顶盖也冲天而起，随后落在潜艇上，将水线以下厚达20毫米的高强度钢板砸穿，海水涌进受到严重损伤的潜艇内和反应堆舱内。潜艇着火了，爆炸碎片飞向四面八方，附近几艘潜艇上和正去一家工厂上班的人四散奔逃。
反应堆舱全部进水，沿艇尾部正在下沉。后来一艘拖船驶向了失事潜艇，终于将“K-431”艇拖到了岸边。与此同时所有排水泵开足马力，将舱室中的水全部抽出，潜艇尾部停止了下沉，受污染的水被直接排到了海里。
救险队和辐射安全防护队这时才陆续抵达。40分钟之后太平洋舰队一艘油船赶到，船上启用了一台大功率抽水设备，潜艇上的水很快排干。潜艇浮出了水面。随后潜艇上的窟窿被堵住。2个小时后火被扑灭了，此时才知道不是简单的爆炸和一般的火灾，而是发生了放射性燃料的抛出。苏联消防队用了足足四个小时的时间才扑灭了潜艇上的大火，直到这时，苏联人才想起来应该是评估核污染的时候了。幸运的是，被炸上天的核废料大都落在潜水艇的方圆50-100米范围内，但是放射性气体仍然向西北方向移动了长达6公里的距离，导致距离该基地不远的沙科托沃镇被紧急疏散。除此之外，在场的49名事件亲历者都被确认受到了放射伤害，其中10名消防员被确诊为放射病，其中不少人在数年内因各种疾病去世。但最致命的，还是大量核废料对海水的污染——据计算，当天有超过上亿吨海水被核辐射污染，苏联根本无法控制污染的扩散，只能用七个月的时间勉强让该港口的海水质量恢复正常。至于那些被污染的海水，早就流入大海、不知道去毒害哪个国家了。
码头和潜艇被作为危险区封闭起来，布置了放射性物质监测点。8月10日至23日一直在全力以赴地进行消除放射性污染的工作。工厂的工人们不得不用推土机将受到核污染的1米厚、有的地方甚至达2米厚的地面推掉，受到辐射的许多建筑物的大型板材也被取出。这些被污染的物质都被深埋到人迹罕至的地方，许多房屋只剩下一个空空的框架。
第2天在海湾中发现了换料队队员的尸体，找到了半截手臂。根据手上的一枚金戒指测量分析在事故时放射性达到了90000伦琴/小时，相当于9万吨TNT。
最后“K-431”号核潜艇经过斯特列洛克海湾被拖到帕夫洛夫斯克海湾，在那里为它准备了一个新码头，以便对核潜艇的污染情况进行专门监测，并准备抛弃。
这场核事故是苏联有史以来最严重的一次潜艇核事故之一，仅次于臭名昭著的库尔斯克号核潜艇沉没事故，但就放射性污染范围来看，它是苏联海军历史上最大的"毒王"，美国《时代》杂志甚至将其评为"世界上最严重的核事故之一"。据悉，目前被评为世界上最严重核事故的包括著名的切尔诺贝利核电站事故和日本福岛核电站事故，K-431潜艇核事故能够与它们并肩，可见它造成了多么严重的后果。
当时由于苏联封锁消息，外界对其知之甚少，直至苏联解体后，该事故才逐渐浮出水面。鉴于当时我国的辐射监测条件，这起事故对我国的影响也无法估计了。
距离我国边境仅50km的海参崴，作为俄罗斯太平洋舰队基地，有大量核潜艇在这里维护、换料和退役，历史上此地也发生过核潜艇反应性失控爆炸事故，造成大量的放射性物质泄漏。从1957到1998年前苏联建造了248艘核潜艇，截止1998年，位于海参崴的太平洋舰队仍有大约40艘核潜艇在服役，还有超过60艘在等待退役拆解。俄罗斯核潜艇通常装备两个反应堆，因此在海参崴就有超过100个反应堆，这些反应堆的运行、维护、退役和拆解，都会不同程度引入核风险。据报道，英国皇家海军德文郡核潜艇基地仅5年间就发生了200余起各类核事故，而历史上发生重大事故的核潜艇更是超过半数来自前苏联，仅海参崴在1985年前就发生过5起核潜艇反应性事故。
海参崴地区主要风向为东南风、南风和北风，根据地理位置，影响我国吉林和黑龙江省局部地区的主要有东南风、南风、东风和东北风。因此，海参崴的放射性物质极易扩散到我国边境地区。以海参崴为中心，周边300km范围为例，涵盖了我国吉林省延边朝鲜族自治州，黑龙江省牡丹江、鸡西和七台河市，该地区共有人口近800万，总面积约11万km2，其中耕地面积超过3000万亩，此外还包括园地、林地和水域等大量优质生态资源。一旦海参崴地区核设施事故产生的放射性影响到该地区，将对我国东北地区经济和社会带来重大影响。
