Отдельный отряд 3-ей школы ГВФ (г. Балашов) производил учебные полеты на главном аэродроме школы. В 07:15 произвел взлет на самолете У-2 Ш-90 инструктор Бутенко с курсантом для выполнения учебного полета в зону на упражнение №4 по программе вывозки на самолете У-2. Взлет произведен без отклонений от полетной инструкции. Набрав по прямой высоту 150 м, Бутенко произвел первый разворот на 90° влево, согласно общего круга полетов и продолжал набор высоты по нормальной «коробочке», обозначенной для данного старта земными ориентирами, вплоть до начала выполнения второго разворота, который должен был быть произведен над оврагом, примыкающем к аэродрому с юго-западной стороны.
    В это же время инструктор Коровин на самолете У-2 Ш-480 возвращался из зоны после выполнения такого же упражнения с курсантом. Он из зоны вошел в общий круг, согласно инструкции, но, проходя над стартом, имел высоту около 250 м вместо положенной по инструкции высоты 300 м и продолжал полет с незначительным последующим снижением. После производства разворота, сделанного на месте первого разворота полета по кругу, Коровин продолжал полет по второй стороне «коробочки». К месту второго разворота Коровин продолжал полет, производя некоторое срезание маршрута внутрь круга, имея солнце перед глазами. В результате срезания маршрута по кругу Коровин непрерывно уменьшал дистанцию и интервал между собой и самолетом Бутенко, летевшим впереди, и к месту второго разворота оказался в непосредственной близости к нему на высоте 200-250 м под ракурсом 45°. Увидев в непосредственной близости самолет Бутенко, который к этому моменту начал выполнять второй разворот влево, Коровин, с целью избежания столкновения, резко с глубоким креном и с набором высоты начал разворот вправо и во время выполнения этого маневра врезался мотором снизу в правый борт самолета Бутенко. После столкновения оба самолета, сцепившись, беспорядочно упали на землю в 500 м от границы аэродрома в юго-западном направлении. Оба инструктора и оба курсанта погибли. Катастрофа произошла 07:17.