Экипаж выполнял заказной рейс по перевозке вахты нефтяников. В процессе метеорологической подготовки экипаж был ознакомлен с предупреждением о сильном обледенении в облаках и осадках по аэродрому Бугульма. Прогноз погоды по а/п Бугульма с 03:00 по 09:00 предусматривал: ветер 260° 9 м/с с порывами до 15 м/с, видимость 3 000 м, слоистая облачность высотой 120 м, 7 баллов кучево-дождевая высотой 300 м. В облаках и осадках сильное обледенение, временами с 03:00 до 08:00 видимость 800 м, туман, вертикальная видимость 80 м.
    Полет по маршруту проходил без каких-либо особенностей. Перед началом снижения с эшелона полета, в нарушение требований РЛЭ, экипаж не включил противообледенительную систему (ПОС) крыла и хвостового оперения, входного направляющего аппарата (ВНА) и воздухозаборников двигателей. Только на высоте 1 100 м перед входом в облачность экипаж включил ПОС ВНА и воздухозаборников двигателей. На высоте 900 м сработала сигнализация обледенения, однако экипаж ПОС крыла и оперения не включил.
    Заход на посадку ночью в сложных метеоусловиях осуществлялся с посадочным курсом 192° по системе РСП+ОСП. Пилотировал второй пилот. На удалении 11 км по командам диспетчера посадки экипаж вывел ВС на глиссаду на высоте 400 м и запросил разрешение на посадку. Диспетчер передал экипажу фактическую погоду на аэродроме и разрешил посадку. При этом экипажу не было передано предупреждение о возможном обледенении в облаках. На высоте 400 м закрылки были выпущены на 15°. При заходе на посадку бортмехаником не был проведен личный осмотр поверхности стабилизатора. До входа в глиссаду были довыпущены закрылки на 30°, что является нарушением требований РЛЭ Ан-24, согласно которому безопасность полета в условиях обледенения должна обеспечиваться своевременным (с момента начала снижения) включением ПОС или ограничением по углу отклонения закрылков не более 10°, если ПОС не включена или нет возможности убедиться в отсутствии льда на несущих поверхностях. В район ДПРМ на посадочный курс самолет был выведен с превышением относительно заданной глиссады на 45 м. Диспетчер, осуществлявший управление заходом ВС, в нарушение требований НПП ГА-85 и «Технологии работы диспетчера посадки а/п Бугульма» экипаж о превышении ВС предельно допустимых отклонении по глиссаде не информировал, не запретил посадку и не дал указание об уходе на второй круг. С удаления 3 500 м экипаж вывел самолет в зону допустимых уклонений по курсу и высоте с практически постоянной Vпр=220 км/ч. С удаления 2 600 м началась разбалансировка ВС по тангажу, сопровождающаяся увеличенными расходами руля высоты, что, возможно, было связано с обледенением самолета. С удаления 1 700 м самолет начал непрерывно уклоняться вправо от посадочного курса и к удалению 1 400 м вышел за пределы допустимых уклонений по курсу с одновременным уходом под глиссаду. Вертикальная скорость снижения при этом достигла 7 м/с.
    Диспетчер (за 34 сек. до происшествия) дал команду экипажу об уходе на второй круг. Через 5 сек. после срабатывания сигнализации о пролете ВПР КВС дал команду об уходе на второй круг, который был осуществлен с высоты 60 м с увеличением режима работы двигателей до взлетного без уборки закрылков. Это привело к увеличению отрицательного угла атаки горизонтального оперения до закритического значения. Резкое пилотирование или запоздалые действия пилота по удержанию штурвала от самопроизвольного ухода «от себя» в условиях обледеневшего стабилизатора привели к забросу руля высоты в крайнее положение на пикирование, значительному уменьшению вертикальной перегрузки менее единицы, резкому опусканию носа и искривлению траектории полета ВС вниз, то есть, к «клевку» самолета, при котором возвращение штурвала в исходное положение требует больших усилий. Малая высота и острый дефицит времени не дали возможности экипажу вывести самолет из «клевка». В 05:02:00 самолет на удалении 802 м после торца ВПП и в 598 м правее ее оси столкнулся с землей на скорости 260 км/ч с углом тангажа 75-80° при работающих на взлетном режиме двигателях и полностью разрушился. Пожара не было.
    Фактическая погода за 05:00 была: ветер 260° 6 м/с, видимость на ВПП 1 000 м, дымка, 8 октанов высотой 80 м, температура -2°С. В 04:58 передано штормовое предупреждение – дымка 1 000 м, 8 октанов 80 м. Это сообщение экипажу передано не было. Метеоусловия в момент захода на посадку соответствовали условиям для выпадания переохлажденной мороси, а следовательно, сильного обледенения в облаках и осадках. Наиболее вероятным обледенение могло быть при входе в облачность с верхней кромкой около 1 000 м и до нижней границы облаков 80 м.