Возгорание началось уже после отбоя, около полуночи. Сигнализация не среагировала на огонь, поэтому дети просыпались от запаха гари, когда пожар уже успел значительно разрастись. Воспитатели смогли вывести большинство детей из охваченного огнем трехэтажного корпуса, некоторые воспитанники не дожидались помощи и самостоятельно выпрыгивали из окон. По словам очевидцев, пламя охватило весь деревянный корпус в считаные секунды, он буквально вспыхнул как спичка. Ликвидировать пожар удалось только спустя два часа. По неизвестным причинам на территории лагеря не работали гидранты, а специальный водоем оказался пустым, поэтому спасатели около получаса не могли начать тушение — пришлось тянуть шланги до ближайшего источника воды. Всего в сгоревшем корпусе находилось 42 ребенка, однако спасти удалось не всех — на пепелище спасатели обнаружили фрагменты тел трех девочек. Несколько подростков надышались продуктами горения, еще один получил ушибы при падении, когда самостоятельно покидал горящее здание, выпрыгнув из окна. Многим потребовалась помощь психолога. По предварительным данным, причиной пожара стало короткое замыкание. Некоторые воспитанники рассказали спасателям, что проводка в корпусе регулярно искрила.
Не так давно «Виктория» претерпела масштабную реконструкцию. Провели ремонт во всех корпусах, построили амфитеатр и спортивные площадки. Ремонт принимал лично Петр Порошенко еще 26 мая. За несколько дней до его визита лагерь обследовала противопожарная инспекция, однако никаких нарушений она не зафиксировала. По каким причинам в итоге не работали пожарные гидранты, а специальный водоем оказался пустым — неизвестно. После трагедии группа общественников провела собственную инспекцию корпусов лагеря. Они пришли к выводу, что реконструкция проводилась с рядом грубых нарушений. Во-первых, спальные помещения были отделаны материалами из соснового и елового кругляка. По словам инициатора общественной проверки Владислава Балинского, внутренние элементы конструкции не были пропитаны какими-либо огнеупорными составами, а внешние обработали лишь поверхностно. Этот факт в итоге подтвердил один из строителей, который занимался реконструкцией лагеря. По его словам, экономили практически на всем. Во-вторых, прямо в деревянную поверхность были вмонтированы электроприборы — более 10 бойлеров и 48 потолочных светильников на каждый корпус, что недопустимо по правилам безопасности. Полиция возбудила уголовное дело по статье «нарушение установленных законодательством требований пожарной безопасности». На данный момент задержаны два человека — директор лагеря Петрос Саркисян и воспитательница Наталья Янчик, которая была ответственна за пожарную безопасность.
На следующий день после трагедии перед зданием городского совета Одессы состоялся митинг, в котором участвовали около двухсот человек, включая родственников пострадавших и общественников. Собравшиеся хотели услышать объяснения от главы города Геннадия Труханова в связи с пожаром в детском комплексе. Они требовали наказать всех причастных лиц, которые принимали лагерь после реконструкции, несмотря на многочисленные нарушения противопожарной безопасности. Как минимум, если бы сигнализация была исправна, то человеческих жертв можно было избежать. Вместо градоначальника к разъяренной толпе вышли представители службы безопасности, которые пытались обелить Труханова в глазах одесситов. Однако их сразу же освистали и облили газировкой. Поняв, что ждать мэра или его заместителей бессмысленно, митингующие начали штурм здания. Помешать общественникам смогли только сотрудники полиции, которые попробовали оттеснить их силой, но никаких результатов это не принесло — штурм продолжился с новой силой. В итоге сотрудники правоохранительных органов применили слезоточивый газ и светошумовые гранаты, вынудившие активистом отступить, но на этом беспорядки не закончились. Как сообщают украинские СМИ, около семи часов вечера началась массовая драка между представителями администрации и митингующими, когда последние начали бить стекла в окнах мэрии. Бойню удалось остановить только вмешательством Нацгвардии, отделившей стороны друг от друга. В итоге к активистам все же вышел вице-мэр Одессы Андрей Котляр, который пообещал организовать встречу с главой города на следующий день. В воскресенье Геннадий Труханов действительно встретился с родственниками погибших и пострадавших, которым пообещал независимое и объективное расследование инцидента и уголовную ответственность для всех лиц, причастных к гибели детей.
Относительно трагедии высказался и экс-губернатор Одесской области Михаил Саакашвили. По его словам, главные виновники трагедии сидят в мэрии, он назвал их мафией, ворующей бюджет, во главе которой стоит лично Труханов. По его словам, на противопожарную сигнализацию было выделено 11 миллионов гривен, однако в итоге деньги утекли в карманы чиновников, а в лагере установили дешевую бутафорию. Саакашвили предостерег одесситов, что трагедия может стать не последней, если Труханов и его сторонники останутся у власти в приморском городе.