Экипаж АНТК им. О.К. Антонова выполнял сертификационный полет на третьем выпущенном самолете Ан-124-100. Задание на полет предусматривало испытания по определению характеристик управляемости при максимальном скоростном напоре. В зоне испытательных полетов на высоте 5 800 м экипаж приступил к разгону скорости с 530 км/ч до 650 км/ч с полностью отклоненным вправо рулем направления. При достижении скорости 614 км/ч произошло разрушение носового обтекателя антенны радиолокационной станции и носовой отклоняемой части фюзеляжа. Это привело к резкому торможению, возникновению сильных вибрации и шума в кабине. Обломки, попавшие в двигатель №3, привели к его самовыключению и, как следствие, к отказу 3-ей гидросистемы. Это, в свою очередь, привело к многочисленным отказам систем самолета, в том числе информационного комплекса высотно-скоростных параметров – что привело к прекращению выдачи экипажу достоверной индикации указателей скорости, высоты, угла атаки и вертикальной перегрузки. Показания угла атаки колебались в пределах 12°-25°, показания скорости уменьшились до 0 км/ч, показания высотомера увеличились на величину 1 200 м.
    В пилотской кабине возникло непрерывное срабатывание звуковой и световой сигнализации критического режима полета, что обусловило большую психоэмоциональную нагрузку на экипаж и повлияло на его способность хладнокровно противодействовать сложившейся ситуации. С большинством отказов экипаж встретился впервые.
    Экипаж произвел выпуск механизации крыла на 2°. При этом вышли только предкрылки и внешние секции закрылков. Выпуска внутренних секций закрылков, приводы которых были подключены к отказавшей 3-ей гидросистеме, не произошло. В свою очередь, это привело к отказу системы изменения передаточного отношения механической проводки (СКш) по каналу РВ и отсутствию автоматического изменения передаточного коэффициента от штурвала к рулю высоты с крейсерского значения во взлетно-посадочное значение.
    Экипаж увеличил режим работы двигателей №2 и 4. При этом произошел помпаж двигателя №4, в воздухозаборник которого также попали обломки носового обтекателя, однако он не выключился, а перешел на режим, близкий к полетному малому газу.
    Затем экипаж увеличил режим работы двигателя №1 до 58%. Это привело к энергично развивающемуся боковому скольжению. Уборкой РУД двигатель был переведен на режим ПМГ. Полет продолжался со снижением и увеличением амплитуды колебаний самолета по курсу.
    КВС дал команду инженерам-экспериментаторам покинуть самолет с парашютами. Команду выполнил только один инженер, который находился в задней кабине и покинул борт через аварийный люк. При приземлении на лес он получил тяжелые травмы.
    Полет проходил в сторону а/д Гостомель, где экипаж рассчитывл произвести вынужденную посадку. При отсутствии индикации скорости полета она была определена ориентировочно (450 км/ч) с помощью подошедшего самолета Ан-22, который начал выполнять полет параллельным курсом. Данная скорость значительно превышала посадочную. Для ее уменьшения КВС дал команду на довыпуск закрылков. Из-за выпуска только внешних закрылков, дающих пикирующий момент, при располагаемом отклонении руля высоты в 13° (из-за так и оставшегося в крейсерском положении передаточного коэффициента), полного отклонении штурвала «на себя» оказалось недостаточно для выравнивания траектории полета и приземления на а/д Гостомель. Вертикальная скорость снижения значительно возросла. Экипаж не смог прекратить снижение. Самолет столкнулся с деревьями высотой до 30-40 м, упал в лес в 43 км западнее а/д Гостомель, полностью разрушился и загорелся. Все оставшиеся на борту члены экипажа и инженеры-экспериментаторы погибли.