20 марта 2010 года на севере Москвы в бизнес-центре по 2-й Хуторской улице, 38, произошёл пожар. Огонь охватил 4 этажа пятиэтажного здания. На момент прибытия первых пожарных огонь бушевал на первом этаже на площади 300 квадратных метров, после чего в считанные минуты перекинулся на пятый этаж по обшивке стен и по вентиляции, а оттуда - на нижние этажи. В итоге общая площадь возгорания составила 800 квадратных метров. Евгений Чернышёв лично вывел на улицу группу людей, а затем вернулся в здание. По рации Чернышёв сообщил, что у него заканчивается кислород в дыхательном аппарате. А потом в помещении, где он находился, обрушилась кровля и он погиб под её обломками.
Отпевание Чернышёва состоялось 23 марта 2010 года в Свято-Даниловом монастыре в Москве, похороны - 24 марта 2010 года на Митинском кладбище в Москве. У Чернышёва остались жена Марина и сын Даниил.