Пилот 102 летного отряда выполнял АХР по десикации подсолнечника с аэродрома совхоза им. Голобородько Карловского р-на Полтавской области. После переучивания с Ан-2 его налет на М-15 составлял 734 часа 23 минуты (в том числе производственный – 47 часов 08 минут). АП произошло на первом полете в этот день. После загрузки 1 550 кг ядохимикатов самолет вырулил на старт для взлета. Аэродром размером 880х80 м с обоих направлений взлета и посадки ограничен лесополосами, в которых по курсу взлета и посадки сделаны просеки на ширину 100 м
    Взлет производился с убранными закрылками при взлетном весе 5 606 кг, температуре воздуха +26°С и встречно-боковом ветре 2 м/с под углом 70° справа. По достижении на разбеге установленной РЛЭ скорости 95-100 км/ч (для взлета с закрылками на 20°) пилот поднял переднее колесо. Однако при движении штурвалом, соответствующему нормальному взлету с выпущенными закрылками, самолет не мог оторваться от ВПП. Пилот продолжил отклонять штурвал на себя и отделил самолет от земли на скорости 115 км/ч на расстоянии 380 м от начала разбега (расчетная длина разбега до 115 км/ч с закрылками на 0° - 400 м). Заметив, что самолет не набирает высоту (высота полета составляла 0,5-0,7 м), пилот еще больше отклонил штурвал на себя, что привело к уменьшению скорости до Vmin и приземлению самолета на расстоянии 110 м от места отрыва. Через 100 м пробега он повторно оторвал самолет от земли. В этом случае отрыв произошел на больших углах атаки, что не дало возможности перевести самолет в набор высоты. Через 41 м после отрыва произошло повторное касание земли, после чего пилот принял решение прекратить взлет. После опускания переднего колеса он применил интенсивное торможение колес. При этом (по результатам испытаний при начале торможения на скорости 105 км/ч) потребная длина пробега должна быть 270 м. Располагаемая оставшаяся длина участка торможения составляла 249 м. Такая длина позволяла погасить скорость на пробеге до 15-20 км/ч. Видя, что остановить самолет до находящейся впереди просеки лесопосадки невозможно, пилот за 61 м до препятствий прекратил торможение, перевел РУД во взлетное положение, вероятно, пытаясь перелететь через кусты просеки. Скорость, по расчетам, при этом могла находиться в пределах 70-80 км/ч, и увеличилась до столкновения с вырубленной частью лесополосы до 75-85км/ч. На этой скорости самолет столкнулся с кустами и передним основным колесом с пнем высотой 25 см и диаметром 30 см. При этом разрушились узлы передней стойки шасси. Самолет скапотировал, вследствие чего полностью разрушилась кабина. Возникший внутри двигателя пожар был ликвидирован авиатехниками через 3 минуты после происшествия (которое произошло в 12:40). Получивший тяжелые травмы пилот был доставлен в больницу, где скончался через 1 час 20 минут после АП.
    При доставке в больницу, в присутствии четырех свидетелей, находившихся рядом с ним в автомашине, пилот сказал: «не выпустил закрылки».