Экипаж 238 летного отряда в составе КВС, второго пилота, авиатехника и авиамеханика выполнял АХР по борьбе с вредителями хлопчатника на полях колхоза им. XXII партсъезда. Накануне экипаж вылетел из а/п Ош на оперативную точку «Колхоз им. Ленина». Дозаправку перед полетом экипаж не произвел, самолет вылетел с остатком топлива 400 литров. После перелета (30 км) остаток был около 340 литров. С этим остатком экипаж приступил к выполнению вечерних работ и до заправки налетал 1 час 21 минуту. При остатке топлива около 105 литров второй пилот дал команду авиатехнику дозаправить из бензозаправщика 200 литров (по 100 литров в левую и в правую группы баков). Заправка производилась вначале в правую группу баков. По заявлению авиатехника, командир экипажа с целью сокращения времени заправки распорядился залить туда все 200 литров. После заправки экипаж сделал еще один полет (14 минут), провел послеполетное обслуживание, сдал самолет под охрану и уехал в гостиницу в г. Араван.
    9 августа экипаж начал выполнять в 08:15 местного времени утренние работы с остатком топлива около 260 литров, с неравномерным распределением его по группам, так как во время ночной стоянки 4-х ходовой бензокран имел положение «баки закрыты» и утром дозаправка не производилась. После двух полетов (27 минут) экипаж произвел взлет в 08:46 с остатком топлива около 150-160 литров, что не противоречило требованиям РЛЭ Ан-2, но, как показал расчет и результаты обследования места происшествия, в левой группе баков перед взлетом бензин отсутствовал, что стало следствием грубого нарушения порядка заправки самолета и питания двигателя топливом на АХР со стороны командира экипажа. При загорании сигнальной лампы аварийного запаса топлива левой группы баков, а тем более при отсутствии топлива в левой группе баков, КВС выполнять полеты не имел права (нарушение РЛЭ, требующего питание двигателя от обеих групп, что не равнозначно положению 4-х ходового крана на сумму). Это требование вытекает из условий конструкции самолета и полетов на АХР.
    После выхода из последнего гона на рабочем участке экипаж набрал высоту около 50 м над местностью с учетом препятствий и приступил к выполнению маневра для полета на аэродром и заход на посадку. К этому моменту в правом корневом баке осталось около 120 литров бензина при отсутствии бензина в левом баке. В этом случае достаточно создать правый крен около 18-20°, с учетом У-образности крыла, как произойдет отлив бензина и в штуцеры подачи топлива пойдет воздух. В этом случае поступление воздуха в бензосистему не зависит от положения 4-х ходового крана.
    В правом развороте произошла остановка двигателя. КВС, зная причину отказа, не принял правильного решения производить посадку на ровное место с правым доворотом, а пытался восстановить подачу топлива переводом самолета в левый разворот, который при этом выполнялся в сторону населенного пункта – поселка колхоза им. Жданова. Самолет с левым креном 25° на высоте 7 м столкнулся с тополями, высаженными в ряд в 2 м от сельского дома. Столкновение с деревьями произошло левым и правым нижними крыльями и левым верхним крылом. Затем самолет столкнулся с крышей дома, полностью разрушив ее, а через 15 м с землей и основанием деревянного столба с железобетонным пасынком. Через 36 м от места первого касания препятствий произошел лобовой удар о высокий дувал, пробив который, самолет остановился и загорелся. Оба пилота погибли. Самолет разрушился и частично сгорел.
    Погодные условия в момент происшествия: ясно, видимость более 10 км, тихо, температура +26°С.