3 stycznia 2016 r. około godziny 15 został zauważony dym wydobywający się z górnych części kościoła, po kilku minutach na miejscu pojawiły się pierwsze jednostki straży pożarnej. W ciągu około 30 minut ogień wydostał się na zewnątrz i rozprzestrzenił na całe zadaszenie budowli. Spłonęło całe pokrycie dachowe, w tym drewniana konstrukcja poddasza, które się częściowo zapadło do wnętrza obiektu. Udało się uratować zabytkowe organy, ocalały dwie charakterystyczne wieże oraz część wyposażenia, którą wyniesiono w trakcie pożaru. Walkę z ogniem toczyło 29 zastępów straży pożarnej, m.in. z Braniewa, Elbląga, Olsztyna oraz Gdyni. Walkę z pożarem utrudniały niska temperatura −13 °C oraz zamarzające hydranty.
Wstępne przyczyny powstania tego pożaru wskazywały na wadę przewodu kominowego (jego rozszczelnienie), co doprowadziło do zapalenia drewnianych elementów konstrukcyjnych dachu, a w konsekwencji do pożaru kościołaWybrane zagadnienia bezpieczeństwa pożarowego obiektów zabytkowych, red. naukowa Jacek Zboina, Wybrane wnioski z pożaru kościoła św. Antoniego w Braniewie, s. 42..
Koszt odbudowy kościoła Świętego Antoniego oszacowano na 2 do 2,5 miliona złotych. Odbudować trzeba było m.in. balkony, strop i dach. Uszkodzeniu uległy również zabytkowe organy.