4 июня 1988 года в 09:32 железнодорожный состав, в котором находились три вагона со 120 тоннами взрывчатки, предназначенной для горных и других предприятий, следовал через железнодорожный переезд в Арзамасе, находясь в северной горловине станции Арзамас I. В этот момент произошёл взрыв. Среди сдетонировавшей взрывчатки были: 30 тонн тротиловых шашек, 25 тонн аммонала, 5 тонн аммонита, 30 тонн гексогена, 27 тонн октогена, заряды для нефтедобычи, и др.
На перегоне образовались две соединённые между собой воронки глубиной 3,5 и 4,5 метра, диаметром 26 и 76 метров. Взрывом был уничтожен 151 дом, 823 семьи остались без крова. По официальным данным, погиб 91 человек (17 детей), пострадали 1500 человек. Было разрушено 250 метров железнодорожного полотна, повреждён железнодорожный вокзал, разрушены электроподстанция, линии электропередач, повреждён газопровод. Пострадали 2 больницы, 49 детских садов, 14 школ, 69 магазинов. В поражённой зоне оказалось 160 промышленно-хозяйственных объектов.
В течение нескольких месяцев после взрыва на месте трагедии работала правительственная комиссия. Основной версией причины взрыва сочли нарушение правил погрузки и перевозки взрывчатых веществ, хотя в качестве одной из версий рассматривались и террористический акт, и диверсия со стороны спецслужб других стран с целью нагнетания нестабильности в СССР.
В Арзамасе недалеко от места взрыва построены часовня и мемориал, на котором высечены имена погибших. Ежегодно 4 июня в городе проходят траурные мероприятия, посвящённые памяти погибших при взрыве. Для пострадавших жителей на юге города был построен микрорайон №11.
