Доставив 9,5 тонн специального груза из аэропорта Быково, самолет перегонялся без груза в Пермь. Через минуту после взлета экипаж запросил разрешение на возврат в аэропорт по причине задымления в кабине. Получив разрешение, экипаж приступил к выполнению маневра захода на посадку левым кругом на ВПП 09 (курсом взлета). В процессе захода на посадку самолет находился в облаках, задымление кабины усиливалось, происходил последовательный отказ части оборудования и систем самолета, их нештатная работа и прохождение ложных сигналов об отказах. При завершении третьего разворота с левым креном около 15° на скорости около 335 км/ч произошло самопроизвольное выключение обоих левых двигателей с флюгированием воздушных винтов. Экипаж устранил крен отклонением элеронов и руля направления и увеличением режима работы двигателя №4. Затем экипаж приступил к выполнению четвертого разворота, в процессе которого, через 40-45 сек. после выключения двигателей, левый крен стал быстро нарастать. В этот момент самолет находился в 11 км от ВПП правее посадочного курса. Ан-12 перешел в снижение с уклонением вправо и потерпел катастрофу недалеко от пос. Рощино через 8 минут после взлета. Задев провода ЛЭП, с левым креном более 60° самолет упал на вспаханное поле, полностью разрушился и сгорел.
    Погода - облачность (нижняя кромка 100 м), видимость 2 300 м, небольшой дождь.