Экипаж 20 транспортного авиаотряда Грузинского управления ГВФ выполнял почтовый рейс Ростов – Тбилиси и в 06:45 выпущен в рейс по распоряжению дежурного диспетчера а/п Ростов через Кавказский перевал. В 09:05 самолет произвел посадку в Тбилиси и в 09:50 выпущен обратно на Ростов при открытом перевале и ясной погоде. В а/п Ростов самолет произвел посадку в 14:15. В самолет была перегружена почта из прибывшего из Москвы ПС-41 №3526 и пилот был выпущен начальником службы движения АЧКУ ГВФ до Тбилиси через Сочи, Сухуми и Кутаиси. Получив метеосводку, пилот прибыл с ней к дежурному диспетчеру, которая ее не подписала в связи с явно сомнительной погодой и передала ее начальнику службы движения для принятия решения о выпуске в рейс. Тот, ознакомившись с прогнозом, несмотря на неблагоприятные метеоусловия, принял явно неправильное решение, подписав разрешение на вылет.
    С 15 до 19 часов по всей трассе указывалась кучево-дождевая грозовая облачность с дальнейшим развитием грозовой деятельности, усилением дождей ливневого характера и усилением облачности с уменьшением видимости ниже установленного минимума. По показаниям начальника службы движения, якобы он проконсультировал пилота, что в районе Ростов – Кущевка – Тихорецкая может встретиться грозовая деятельность с облачностью, которую необходимо обойти, и в случае дальнейшего ухудшения погоды произвести посадку в а/п Армавир.
    Пилоту дан старт в 15:00. Через 40-50 минут полета, около 16:00 мск, в 150-153 км от а/п Ростов, между ст. Челбасская и селом Новое Сталинского района Краснодарского края (56 км северо-западнее Тихорецкой) потерпел катастрофу. Самолет потерял управление в грозовой облачности, перешел в пикирование с последующим разрушением в воздухе. Экипаж парашютами не воспользовался и погиб. Самолет разбросан в радиусе от 300 м до 2,5 км в 3 км от села Новое (15 км юго-юго-восточнее ст. Челбасская).
    Предположительно, идя выше облачности, видя невозможность продолжать полет выше облачности, пилот решил снизиться и продолжить полет ниже облачности. Пробивая облачность, он вошел в район залегания грозы с сильными грозовыми разрядами. Предположительно, в воздухе самолет ударило грозовыми разрядами с поражением одной из плоскостей или отделением узлов и деталей самолета, а пилот был оглушен и мог потерять сознание. Либо, при сильной болтанке в грозовой облачности, самолет потерял скорость и перешел в штопор с последующим переходом в пикирование, при резком выводе из пикирования со скоростью 600-700 км/ч самолет от чрезмерных перегрузок стал разрушаться в воздухе и падать вертикально вниз. Барограмма не может быть расшифрована, так как найдены только отдельные ее части, разорванные на мелкие кусочки.