Экипаж 359 летного отряда Сахалинского ПО выполнял срочное санзадание по маршруту Менделеево - Южно-Курильск - мыс Докучаева и обратно для доставки врача к роженице. Взлет в а/п Менделеево произведен в 07:17 мск, с вертодрома Южно-Курильск - в 07:37 мск. На борту находились 4 служебных пассажира: врач-гинеколог и трое офицеров в/ч 34553, с целью их попутной доставки на погранзаставу, а также 50 кг почты.
    Прогноз погоды по маршруту Южно-Курильск - мыс Докучаева с 05:45 до 08:45 предусматривал: полет в тылу циклона. Ветер на высотах 100-500 м - 40 км/ч 260°, на высотах 1000-1500 м - 40 км/ч 280°, у земли 280° 14 м/с, порывы 20 м/с, видимость более 10 км, облачность 6 баллов слоисто-кучевая, кучево-дождевая высотой 700 м, 7 баллов средняя, верхняя. Вершины сопок местами закрыты, кратковременный снег, видимость 5000 м, давление 746 мм рт.ст.
    В 07:39:30 экипаж доложил диспетчеру а/п Менделеево о взлете в Южно-Курильске, наборе высоты 600 м и о расчетном времени посадки на мысе Докучаева в 08:15. По данным объективного контроля и показаниям свидетелей установлено, что после взлета экипаж выполнял полет по кругу в районе Южно-Курильска на высоте 300 м, о чем диспетчеру не докладывал. При следовании на мыс Докучаева экипаж фактически занял высоту 300 м, а не 600 м, как доложил, и на этой высоте следовал над морем вдоль юго-восточной береговой черты о. Кунашир. После выполнения разворота в сторону мыса Докучаева экипаж встретил ухудшенную видимость и постепенно снизился до высоты 100 м, затем снова занял высоту 300 м. Предположительно, в районе мыса Водопадный, экипаж вошел в снежный заряд большой интенсивности, снизился до 180 м, но установить визуальный контакт с земными ориентирами ему не удалось. Командир вертолета принял запоздалое решение произвести возврат на а/д Менделеево с набором высоты 350 м. По истечении трех минут полета экипаж убедился, что пройти визуально на этой высоте невозможно, и правым разворотом взял курс для выхода на северо-западное побережье о. Кунашир с набором высоты 1500 м, выделенной согласно ИПП а/д Менделеево для полетов по ПВП. После набора высоты 1500 м, считая, что находятся над морем с западной стороны о. Кунашир, экипаж левым доворотом взял курс на ДПРМ а/д Менделеево. В процессе набора высоты сильный встречный ветер экипаж не учитывал, полет по АРК не контролировал. Вследствие этого вертолет фактически оказался над островом, северо-восточнее вулкана Тятя (высота 1819 м). В 08:15:40 по УКВ-радиосвязи экипаж передал взлетевшему с а/д Менделеево самолету Ан-26 №26606, что он выходит на привод а/д Менделеево на высоте 1500 м по давлению 746 мм рт.ст., без информации об условиях полета. Диспетчер а/д Менделеево, получив от экипажа Ан-26 информацию о следовании Ми-8 на ДПРМ на высоте 1500 м, задержал Ан-26 на высоте 1200 м для предотвращения возможного опасного сближения ВС, но не потребовал от экипажа вертолета доклада об условиях полета и причине следования на высоте 1500 м вместо установленной безопасной высоты для ППП 3000 м. Получив в 08:21 через экипаж Ан-26 запрос от экипажа Ми-8 о работе радиопеленгатора, диспетчер запросил ПВО включить все имеющиеся средства контроля. Больше связи с экипажем не было.
    13 января в 07:15 мск вертолет был обнаружен разрушенным на южном склоне вулкана Тятя в 67 км северо-восточнее а/д Менделеево (44°21’СШ, 146°15’ВД). Катастрофа произошла в 08:22 мск (16:22 местного времени). Место первого столкновения с горой находится на высоте 1600 м, выше на 100 м и правее на 60 м местонахождения фюзеляжа на склоне. Разброс обломков составил 200х100 м.
    На месте АП найдены тела второго пилота и трех служебных пассажиров. КВС, бортмеханика и четвертого служебного пассажира, майора в/ч 34553, на месте АП не было. Проведенными поисковыми мероприятиями тело майора найдено 17 января в районе мыса Крупноярово на восточном побережье о. Кунашир, в 9,2 км с А=102° от места АП. На следующий день было найдено тело КВС - на высоте 270 м в распадке Безымянного ручья, выходящего с юго-восточного склона вулкана Тятя на мыс Рубежный. В момент катастрофы КВС и военнослужащий получили ушибы и смерть их последовала от общего переохлаждения на маршруте выхода с места АП. Бортмеханик на момент завершения расследования (7 февраля) не найден.
    Фактическая погода в момент происшествия в районе ближайшего к месту АП н.п. Урвитово, по данным очевидцев: ветер 15-17 м/с, горизонтальная видимость менее 1000 м, снег, вертикальная видимость около 100 м. Истинное состояние погоды в момент происшествия установить не представилось возможным из-за неудовлетворительной освещенности в метеорологическом отношении острова Кунашир.