Ponoči 26. aprila 1986 je bil Hodemčuk v eni od glavnih strojnic obtočne črpalke v reaktorju 4. Poslali so ga v strojnico, da bi operaterjem sporočil rezultate varnostnega preizkusa, ki so ga izvajali tisto noč. Ko je ob 1:23 prišel na balkon nad obtočnimi črpalkami reaktorja 4, je Hodemčuk opazil kako so se plošče na reaktorju zelo hitro dvigovale. Ker ni vedel kaj se dogaja, je Hodemčuk stekel do konca balkona do oznake deset, kjer se je začel hodnik do kontrolne sobe reaktorja 4, da bi poročal nadzorniku nočne izmene Aleksandru Akimovu kaj se dogaja. Ravno takrat je v reaktorju 4 prišlo do močne eksplozije, ki je prebila 1000-tonski pokrov reaktorja in pri tem uničila obtočne črpalke reaktorja. Valerij Hodemčuk je bil prvi človek, ki je umrl v černobilski nesreči, saj naj bi umrl takoj, ko je v reaktorju 4 prišlo do eksplozije. Star je bil 35 let, ko je umrl.