Litwinienko, który zbiegł z Rosji i uzyskał azyl w W. Brytanii był krytykiem Władimira Putina i współpracownikiem oligarchy Borysa Bierezowskiego, który także schronił się w Londynie. 23 listopada 2006 r. Litwinienko zmarł na skutek otrucia radioaktywnym izotopem polonu podanym mu trzy tygodnie wcześniej w herbacie w hotelu Millennium w Londynie, gdzie spotkał się z Ługowojem, którego znał z pracy w aparacie bezpieczeństwa i innym Rosjaninem biznesmenem Dmitrim Kowtunem, także byłym funkcjonariuszem KGB. Brytyjska prokuratura sądzi, że ustalenia Scotland Yardu dają wystarczające podstawy, by postawić Ługowoja w stan oskarżenia. On sam twierdzi, iż został "wrobiony w zabójstwo" przez brytyjskie służby wywiadowcze. Radioaktywne ślady Ługowoj i Kowtun pozostawili w różnych miejscach m. in. w hotelu, w którym się zatrzymali. Według sobotniego "Timesa", Ługowoj, obecnie biznesmen i deputowany do Dumy, chciałby w pierwszej kolejności, by przedstawiciele prokuratury przesłuchali Kowtuna, który widział Litwinienkę na krótko przed jego śmiertelną chorobą i przez Brytyjczyków uważany jest za kluczowego świadka w sprawie. Jak pisze "Times", warunkiem przyjazdu Kowtuna byłoby zagwarantowanie mu, iż nie zostanie wydany Niemcom, którzy chcą go przesłuchać w związku ze śladami polonu pozostawionymi w mieszkaniu jego byłej żony w Hamburgu. Kowtun przebywał w Hamburgu przed przylotem do Londynu na spotkanie z Ługowojem i Litwinienką. Ługowoj zasugerował, że na dalszym etapie sam byłby gotów przyjechać do Londynu pod warunkiem uzyskania gwarancji, iż nie zostałby aresztowany. Ługowoj zaprzecza, by był sprawcą śmierci Litwinienki i poddaje w wątpliwość tezę, iż zabójstwa dokonano na zlecenie organów rosyjskiego państwa. "Jakie korzyści przyniosła Rosji śmierć Litwinienki? Żadne" - cytuje jego słowa "Times". Władze rosyjskie odrzuciły brytyjski wniosek o ekstradycję Ługowoja. W lipcu br. na szczycie G8 premier Gordon Brown powiedział prezydentowi Dmitrijowi Miedwiediewowi, iż sprawa zabójstwa Litwinienki nie zostanie zamknięta.