10月6日10時50分，內蒙古烏海市公安消防支隊接到報警：烏海市烏達區內蒙古宜化化工有限公司聚合樹脂車間氯乙烯單體反應釜發生爆炸燃燒。烏海消防支隊立即啟動應急預案，第壹時間調集全市6個公安消防中隊和1個企事業專職隊的33輛消防車、4輛市政灑水車，133名消防官兵趕赴現場。經過9個小時的艱苦奮戰，火災沒有進壹步蔓延擴大，確保了廠區其他儲罐、車間、反應釜等易燃易爆有毒危險化學品儲罐乃至整個廠區的安全。
10時50分，烏海支隊調度指揮中心接到報警後，立即啟動重大災害事故應急預案，按照總指揮的命令，立即調集33輛作戰車、支隊全勤指揮部和相關社會聯動單位趕赴現場。同時，向市政府、市公安局報告災情。
10時55分，烏達區消防大隊二中隊到達現場（烏達區消防大隊二中隊距離事故地點不足壹公裏）。發現氯乙烯單體罐體下部向外噴射火焰、並將氯乙烯工段西北角撕開壹個裂口幾十米高的火焰向外噴發，且伴有嘶嘶尖叫聲，與氯乙烯單體罐相毗鄰的其他罐、反應釜、各類管線受到嚴重威脅，隨時都有再次爆炸的可能。北側氯乙烯工段28米高、40米寬的外墻保溫材料的墻體呈猛烈燃燒狀態，各類管線已經炸斷且大面積著火，車間內部黑煙滾滾。
11時00分，烏達大隊消防指揮員帶領烏達大隊壹中隊到場，同時報告支隊全勤指揮部，參戰官兵立即采取冷卻罐體、左右夾攻的戰術措施，利用大功率供水車、車載炮、移動炮和水槍全力阻截火勢向鄰近的其他易燃易爆裝置蔓延、並組織人員強攻近戰，深入著火建築物內進行搜救，並於11時15分成功救出4人。
11時30分，支隊全勤指揮部及海勃灣區壹中隊、海勃灣區特勤中隊、海南區壹中隊、二中隊，神華專職隊到達現場。現場方圓幾千平方米都是濃煙滾滾、火光沖天、壹片火海。經詢問，現場還有壹人下落不明，支隊總指揮命令副支隊長、參謀長靠前指揮並組織搜救小組深入火場搜救被困人員，在水槍水炮的掩護下，搜救小組深入火場內部。12時15分，被困人員在建築物三層爆炸堆積物下被發現，救出後經核實死亡。
12時50分火勢基本被控制，火場形成穩定燃燒。在確保安全的情況下所有水炮陣地均有廠區內消火栓供水冷卻降溫，直至20時01分徹底撲滅明火