После встречи со Скарамеллой Литвиненко ненадолго зашел в офис Бориса Березовского
– якобы для того, чтобы распечатать какие-то документы. По свидетельству очевидцев, Литвиненко вел себя неадекватно и был взвинчен. Примерно в 16 часов Литвиненко встретился в гостинице Millennium Hotel со своим знакомым, предпринимателем Андреем Луговым – бывшим сотрудником Главного управления охраны РФ, бывшим главой службы безопасности телеканала ОРТ, бывшим охранником Березовского. На встрече также присутствовали Дмитрий Ковтун и Вячеслав Соколенко (последний отрицает факт участия в переговорах, но признает лишь случайную встречу с Литвиненко). Луговой утверждает, что знал Литвиненко около десяти лет и последний год часто общался с ним по работе. По словам Лугового, в Лондон он прилетел на футбольный матч между ЦСКА и «Арсеналом», который должен был состояться 1 ноября. Российский бизнесмен сообщил, что договорился по телефону увидеться с Литвиненко утром того же дня. На встрече в баре гостиницы Millennium Hotel присутствовали также два деловых партнера и приятеля Лугового – Вячеслав (Владимир) Соколенко и Дмитрий Ковтун.Вечером того же дня Литвиненко почувствовал себя плохо. Он заподозрил пищевое отравление и промыл желудок, после чего был доставлен в больницу района Барнет. Доктора стали подозревать отравление
таллием – высокотоксичным ядом, который сложно идентифицировать и еще сложнее вывести из организма. Таллий в первую очередь поражает нервную систему человека, печень и почки; отравление им нередко заканчивается летальным исходом. Лечащий врач Литвиненко заявил, что речь идет об умышленном отравлении.Скарамелла организовал пресс-конференцию в Риме, а также участвовал в телеинтервью с британским каналом. Он рассказал о встрече и об опасениях за жизнь. Луговой и «Владимир» не были замечены в Соединенном Королевстве после отравления. В беседе с журналистом The Times в Москве Луговой отрицал подозрения.
По данным на 20 ноября, Литвиненко находился в палате под вооруженной охраной; шансы на его выживание оценивались как 50/50. У пациента было нарушено функционирование костного мозга, который не производил достаточно лейкоцитов для поддержания иммунной системы организма. Это говорило о последствиях отравления сильным радиоактивным быстрораспадающимся веществом
. Полиция вела расследование покушения.1 ноября 2006 года
Литвиненко почувствовал себя плохо и был госпитализирован в больницу лондонского района Барнет.