S.E. Fireworks importeerde Chinees vuurwerk dat werd gebruikt bij popconcerten. De brand begon rond 3 uur 's middags, op het werkterrein van een pakhuis van S.E. Fireworks. In dit pakhuis lag ongeveer 900 kilogram vuurwerk opgeslagen. Het vuur verspreidde zich naar twee containers, die illegaal buiten het gebouw waren opgeslagen. De brandweer kon het vuur aanvankelijk niet bedwingen, en een derde container vatte vlam. Deze container ontplofte korte tijd later. Een kettingreactie van soortgelijke ontploffingen resulteerde uiteindelijk in de grootste ontploffing: die van de centrale bunker. Hierbij kwam 177 ton vuurwerk tot ontploffing.
De ontploffingen vaagden de hele woonwijk Roombeek in Enschede weg. Een gebied van circa 42 hectare werd geheel verwoest. De grootste ontploffing was tot 60 kilometer ver te horen. De rookkolom die hierna ontstond was onder andere vanaf Deventer en in een straal van circa 70 kilometer van Enschede te zien. Tweehonderd woningen werden volledig verwoest; circa 1500 woningen buiten de wijk en circa 500 omliggende bedrijven raakten zwaar beschadigd; 1250 mensen raakten dakloos. De alarmcentrale had na de explosie niet meteen een goed beeld van de hele situatie, maar op de enorme klap en de gigantische rookwolken reageerden veel brandweerkorpsen al op eigen initiatief. Vele brandweer-, politie- en ambulance-eenheden uit Hengelo, Oldenzaal, Almelo en de verre omtrek trokken richting Enschede, inclusief Duitse brandweerkorpsen en hulpdiensten van Nordhorn, Gronau, Rheine en andere plaatsen vlak over de grens. Zelfs vanuit de Randstad kwamen ambulances en hulpdiensten toesnellen. De materiële schade werd geschat op ongeveer 1 miljard gulden (454 miljoen euro).
Van de vuurwerkramp werden van dichtbij beelden gemaakt door oud-journalist Danny de Vries van de regionale omroep RTV Oost. Deze televisiebeelden gaan al jaren de hele wereld over. De oorzaken van de ramp zijn nog steeds niet helemaal duidelijk. Acht minuten voor de grote explosie gaf de brandweer het sein "brand meester".
Uit respect voor de slachtoffers onderbrak de publieke omroep de uitzending van het Eurovisiesongfestival 2000 om het nieuws te melden. Televoting voor het festival werd stilgelegd om capaciteit vrij te maken voor noodoproepen.
Aan de rouwmars/stille tocht in Enschede, zes dagen later op 19 mei, namen ruim 100.000 mensen deel onder wie premier Kok en kroonprins Willem-Alexander. Eerder had koningin Beatrix het rampgebied bezocht.