La construction du sous-marin a commencé en 1993 et il devait être lancé en 1998. Cependant, des problèmes budgétaires ont retardé la construction pendant des années, et elle n’a été lancée que le . Le Severodvinsk a commencé ses essais en mer le et il est revenu de son premier voyage le [5].
Le , le Severodvinsk a lancé avec succès un missile de croisièreKalibr (version antinavire) en immersion sur une cible maritime en mer Blanche[6],[7]. Plus tard dans le mois, le sous-marin testa avec succès deux missiles de croisière Kalibr supplémentaires (version d’attaque terrestre)[8]. Les lancements ont eu lieu le en surface et deux jours plus tard en immersion[9].
Le Severodvinsk a été remis à la marine russe à la fin du mois de . La cérémonie de hisser des couleurs a eu lieu le , marquant son entrée en service dans la marine russe[réf.souhaitée].
Le Severodvinsk est devenu prêt au combat au début de l’année 2016[13]. À la fin du mois d’ et en , il a mené des exercices à l’aide de missiles de croisière 3M14[14],[15].
Le , il a lancé un missile de croisière 3M-54 Kalibr depuis une jetée de son port d'attache. Auparavant, de tels lancements n’étaient pas possibles[16]. Le sous-marin a de nouveau lancé un missile de croisière Kalibr lors de l’exercice nucléaire stratégique Grom-2019 le [17].
À l’automne 2019, il aurait participé aux plus grands exercices sous-marins russes de l’après-guerre froide. Les exercices, parfois qualifiés d’opérations, comprenaient dix sous-marins, dont deux diesel-électriques et huit nucléaires. Les huit sous-marins nucléaires constituaient l’ensemble de la flotte de sous-marins nucléaires non stratégiques disponibles de la flotte du Nord à cette époque[18]. L’opération était censée tester la capacité de la Russie à percer la brèche de GIUK sans être détectée et à naviguer dans l’océan Atlantique, un peu comme les opérations Aport et Atrina en 1985 et 1987, respectivement, lorsque les Soviétiques ont déployé plusieurs SNA près de la côte américaine avant la rencontre Gorbatchev-Reagan[19]. Cette fois, l’opération a commencé une semaine avant que le commandant de la flotte russe du Nord, Aleksandr Moïsseïev, et le ministre des Affaires étrangères russe, Sergueï Lavrov, ne rencontrent leurs homologues norvégiens à Kirkenes, en Norvège[20]. L’opération devait durer jusqu’à deux mois[21],[22].
En , le sous-marin a été surveillé à la surface par les forces navales de l’OTAN alors qu’il transitait de la flotte du Nord vers la mer Baltique en compagnie du sous-marin de classeAkulaK-157 Vepr[26]. En , des sources de la marine italienne ont signalé la détection d’un sous-marin nucléaire, le Severodvinsk, immergé en mer Méditerranée au sud de la Sicile, ce qui en fait le premier sous-marin nucléaire russe à naviguer en Méditerranée depuis les Koursk et Tomsk en 1999[27],[28],[29].