10 июня экипаж 136 летного отряда прибыл на а/д Газимурский Завод для выполнения АХР по борьбе с сорняками злаковых культур на полях совхоза «Газимуро-Заводский». Производственные полеты экипаж начал 10 июня в 23:40 мск (11 июня, 05:40 местного времени). После дозаправки топливом и ядохимикатами очередной взлет произведен в 05:28 мск. Выполнив 6 заходов челночным способом на обрабатываемый участок, экипаж зашел на следующий гон. Не долетая 200-300 м до конца участка, ядохимикаты были израсходованы. По прямой самолет набрал высоту около 50 м (по показаниям сигнальщика) и начал выполнять левый разворот в сторону аэродрома. В процессе разворота самолет перешел на снижение и ударился о землю левой стойкой шасси и левой нижней плоскостью с креном 17-20°. Разрушаясь, он продвинулся по земле по прямой 110 м, развернулся на 180° и загорелся. Второй пилот выбрался через открывшийся аварийный люк и помог выбраться из горящего самолета командиру, который потерял сознание. Получив сильные ожоги, экипаж отошел от самолета на 50-70 м, продолжая гасить горящую одежду. Подбежавший сигнальщик помог им освободиться от нее. Самолет полностью сгорел. Командир самолета на следующий день скончался от ожогов в больнице. Катастрофа произошла в 11:46 местного времени в 6 км западнее а/д Газимурский Завод.
    По показаниям второго пилота, он в процессе разворота самолет не пилотировал, а смотрел назад, чтобы убедиться в полном израсходовании ядохимикатов. Когда он перенес взгляд вперед, то увидел самолет в непосредственной близости от земли с левым креном, пытался вывести, но не успел ничего сделать.