Он трагически погиб 3 октября 1986 года в возрасте 20 лет, находясь в походе на подлодке К-219. Во время похода в Саргассовом море в 4 отсеке вспыхнул пожар.

Чтобы обеспечить ядерную безопасность реактора, старший лейтенант Николай Беликов и его подчиненный Сергей Преминин по очереди пытались опустить специальные решетки в реакторном отсеке. Когда начальник от высокой температуры потерял сознание, матрос Беликов заглушил реактор, но выйти из отсека уже не смог, так как давлением заклинило люк переборки.

Спустя трое суток после эвакуации личного состава, подлодка затонула вместе с оставшимся на ней Сергеем Премининым.

20-летней матрос ценою собственной жизни предотвратил ядерную катастрофу. Посмертно ему присвоен орден Красной Звезды и звание Героя России.