Экипаж 168 ОАО выполнял полет по перевозке сборного груза, состоящего из запчастей, приборов, паронита, рукавов, резинового клея, металлических стаканов, радиодеталей и электроаппаратуры, по маршруту Казань-Томск с посадками в Уфе, Челябинске, Омске и Новосибирске. Посадка в Уфе произведена в 13:10 мск. После обслуживания и дозаправки экипаж получил разрешение на взлет. Двигатели были запущены еще тогда, когда в самолете не было двух членов экипажа. Вследствие этого они проработали 20 минут. Температура головок цилиндров возросла до 200°. Не желая увеличивать эту температуру, перед взлетом экипаж на номинале моторы не опробовал.
    Фактическая погода при взлете была следующей: облачность 10/10 баллов, слоисто-кучевая высотой 1 200 м, снег, видимость 2 км, ветер 110° 3 м/с, температура 0°С.
    Выпадавший мокрый снег откладывался на поверхности самолета. Его удаление с поверхности самолета не производилось. Экипаж самолет не осматривал и не придал значения факту выпадания снега. Сменный инженер а/п Уфа отсутствовал, обслуживание самолета не организовал, качество проделанных авиатехником работ (в частности, удаление снега) не проверил.
    Взлет производился в 14:07 мск (16:07 местного времени) от начала ВПП с МК=205° с небольшим попутно-боковым ветром в сторону города (взлет с МК=25° со встречно-боковым ветром в сторону меньших препятствий был бы в этих условиях безопасней). Однако руководитель полетов, не следя за изменением обстановки на аэродроме, решения о смене старта не принял, начавшееся понижение температуры и возможность в связи с этим обледенения самолетов не оценил. Первая половина взлета производилась с нормально поднятым хвостом. Однако затем КВС отметил, что самолет пробежал достаточное расстояние и не отделяется от ВПП. Не поняв причин этого, он движением штурвала на себя отделил самолет, при этом переведя его на большие углы атаки и придав ему трехточечное положение при отрыве. Первое отделение произошло в 850 м от начала разбега (в 321 м от конца ВПП). Самолет пролетел 150-200 м. Не имея достаточной скорости для перехода в набор высоты, самолет снова коснулся земли хвостовым колесом, повторно отделился от земли и с большими углами атаки и левым креном стал медленно набирать высоту. При этом шасси убрано не было. В процессе набора высоты крен продолжал увеличиваться. Попытки экипажа вывести самолет из крена результатов не дали. Не имея достаточной скорости, самолет стал терять высоту и с увеличивающимся левым креном с высоты 15-20 м упал в черте г. Уфа в 290 м от границы аэродрома под углом 50° к курсу взлета и в 220 м левее оси ВПП. Столкновение с землей произошло сначала левой плоскостью, затем носовой частью. При этом самолет едва не столкнулся с частным домом на углу улиц Весенняя и Охотская, разрушив навес колодца на приусадебном участке и часть деревянной изгороди, ограждавшей участок. Окончательная остановка произошла во фруктовом саду рядом с участком. В непосредственной близости от места катастрофы, на другой стороне улицы Охотская, располагались пятиэтажные жилые дома. Носовая часть самолета была разрушена, двигатели оторвались. Все члены экипажа получили тяжелые ранения. КВС скончался через 5 часов, бортрадист - через 38 часов.