29 декабря 2011 года на находящейся в плавучем доке ПД-50 82-го судоремонтного завода (Гаджиево) АПЛ произошёл пожар. Плановый доковый осмотр осложнился ввиду повреждения обтекателя ГАКа буксиром на этапе постановки в док. При вырезке технологического отверстия в обтекателе ГАК произошло возгорание из-за нарушения техники безопасности при проведении ремонтных работ, загорелись деревянные леса, которые окружали корпус подлодки.
Пожар перекинулся на лёгкий корпус с резиновым шумопоглощающим покрытием, затем на пространство между лёгким и прочным корпусами, включая баллоны ВВД. Пожар не затронул внутренние помещения субмарины, но возможно изменил характеристики прочного и лёгкого корпуса, а также затронул коммуникации. Для тушения пожара док вместе с подлодкой и оборудованием был притоплен до уровня рубки, после герметизации корпуса БПК «Вице-адмирал Кулаков», также находившегося в доке. По данным Интерфакс с отравлением были госпитализированы двое сотрудников МЧС и семеро военнослужащих.
Пожар продолжавшийся более 9 часов начался с возгорания строительного мусора. Только через 20 часов глава МЧС Сергей Шойгу сообщил о полной ликвидации пожара, уточнив что по левому борту еще работают пожарные стволы: «там идет сильное испарение, поэтому гидранты используются для охлаждения корпуса лодки».
В ходе пожара был тяжело повреждён ГАК лодки, расположенный вне прочного корпуса в носовой части корабля, был нанесён серьёзный ущерб защитному «резиновому» покрытию лодки. Вопреки запретам в торпедных аппаратах находились боевые торпеды. По словам вице-премьера Дмитрия Рогозина наиболее сильно пострадал первый (торпедный) отсек, завершение ремонта планируется на 2014 год. Восстанавливать ее будут на ПО «Севмаш» в Северодвинске.
Ущерб от пожара сперва оценивался в 1 миллиард рублей, затем была озвучена стоимость ремонта в 500 миллионов рублей. По словам вице-премьера Дмитрия Рогозина, снижение стоимости ремонта вызвано найденными резервами на замену пострадавшим, в первую очередь это касается антенн.
13 февраля 2012 года в издании «Коммерсантъ-Власть» со ссылкой на «сразу несколько независимых друг от друга источников в командовании ВМФ и на Северном флоте» появилась информация о нахождении боезапаса на борту горевшего «Екатеринбурга». Таким образом, издание сделало вывод, что в декабре 2011 года в России могла произойти крупная радиационная катастрофа, если бы огонь попал внутрь прочного корпуса лодки, где находились ракеты с ядерными боеголовками, торпеды и два атомных реактора.