14 сентября в 12:15 дежурный получил сообщение о задымлении в галереях Сокских штолен. К месту выехал поисково-спасательный отряд Самарской области в составе 12 человек. Общее руководство операцией осуществлял начальник поисково-спасательной службы Самарской области Олег Моцарь.
На месте спасатели зафиксировали густой дым, выходящий из входа в штольни; видимость внутри галерей не превышала 30 см. Военизированное горноспасательное подразделение провело замеры вредных примесей в воздухе — концентрация окиси углерода оказалась превышена примерно в 250 раз. По журналу посещений выяснилось, что двое человек не отметились при выходе, и незамедлительно начались поисковые мероприятия.
Обыскали все подземные «лагеря» и популярные у туристов места — людей не обнаружили. На расстоянии около 400 м от входа выявили пять очагов открытого горения в крепи сводов, пропитанных креозотом; общая площадь горения составила примерно 150–180 м². Приняли решение устранить причины задымления. Через сотрудников правоохранительных органов получили уточнение, что посетители уже находятся дома и просто забыли поставить отметку о выходе.
Совместно с пожарными ПСЧ №8 спасатели приступили к прокладке рукавов — самый тяжёлый этап работ внутри штолен. Баллонов со сжатым воздухом в расчёте хватало на 40–50 минут: около 30 минут уходило на подход и возвращение, оставалось 10–15 минут на тушение, после чего требовалась замена баллонов. Пять раз на спасательном автомобиле подвозили по 18 заправленных баллонов. Ликвидация очагов заняла в общей сложности около 12 часов. В поисковых и аварийно-спасательных работах от областной службы участвовали 16 спасателей и три аварийно-спасательных автомобиля.