大连中石油国际储运有限公司保税区油库由中国联合石油有限责任公司和大连港合资建设，油库一、二期共设20个原油贮罐（17个10万m³储罐，3个5万m³储罐），总储量为185万m³。该单位东侧为大连港罐区，总储量为132. 45万m³ (12个10万m³原油储罐和大小51个二甲苯等化学危险品储罐）；西北侧为大连商业储油公司原油储罐区，总储量140万m³ (14个10万m³储罐）；北侧为即将建成并投入使用的国储油公司300万m³的原油储罐区（30个10万m³储罐）；南侧为在建LNG接收站和港区单位、办公用房及加油站等附属建筑。整个大孤山半岛规划设计储量2000万m³。

7月15日15时45分，外籍“宇宙宝石”号油轮开始向原油库卸油。20时许，上海祥诚公司人员开始利用卸油管道加注“脱硫化氢剂”，天津辉盛达公司人员负责现场指导。16曰13时，油轮停止卸油，开始扫舱作业。上海祥诚公司和天津辉盛达公司现场人员在得知油轮停止卸油的情况下，继续将剩余的约22. 6m³ “脱硫化氢剂”加入管道。18时02分，靠近加注点东侧管道低点处发生爆炸，导致罐区阀组损坏、大量原油泄漏并引发大火。2010年16日18时12分，大连支队消防调度指挥中心接到报警后，立即启动重大灾害事故应急预案，调集的全市执勤中队中所有高喷车、大功率泡沫车、重型水罐车等128台石化火灾专业作战车辆和相关社会联动单位相继赶到现场，全力扑火。一是派出灭火攻坚组与单位技术人员一道，深入罐区关阀断料，利用工艺措施阻止油品进一步泄漏，防止火势进一步蔓延；二是组织14门车载炮和3门移动炮对着火罐、毗邻罐进行冷却抑爆；三是集中18支泡沫枪全力扑救管线、泵房、地面流淌火；四是在东侧、北侧、南侧和海港码头增设4道防线，防止火势扩大；五是调动远程供水、药剂补给、油料供应、器材补充、生活保障、装备抢修、医疗救护等战勤保障编队，作好“灭大火、打恶仗”的长期准备；六是启动重大灾害事故处置预案，迅速调集公安、卫生、环保等社会联动力量到场协助进行灾害处置工作，协调政府调集海事部门到场配合灭火。灭火同时，向市政府、市公安局报告灾情，向省消防总队请求跨区域增援。

17日零时23分，辽宁各市增援力量陆续到达现场，消防战斗车辆达到388台。8时20分，对肆虐大火发起总攻。9时55分，现场所有明火被扑灭。此后，参战部队全面进入消灭残火和冷却降温战斗阶段。

事后经统计，火灾造成大量原油泄漏，导致部分原油、管道和设备烧损，另有部分泄漏原油流入附近海域造成污染。事故造成1名作业人员轻伤、1名失踪；在灭火过程中，1名消防战士牺牲、1名受重伤。事故造成的直接财产损失为22330.19万元。