Экипаж 80 летного отряда (КВС Молоканов А.Т., здесь и далее все фамилии изменены) выполнял АХР по опрыскиванию посевов подсолнечника и кукурузы против лугового мотылька и борьбе с сорной растительностью в колхозе «Победа» (станица Филоновская Новоаннинского р-на Волгоградской области). После утренних полетов и перерыва на обед, в 15:00 экипаж прибыл на оперативную точку для продолжения производственных полетов. После подготовки самолета к полету, экипаж подрулил к загрузочной площадке для заправки самолета жидкими ядохимикатами. В это время к самолету подъехали начальник районной станции защиты растений Гончаренко и главный агроном этой же станции Алексеева. КВС Молоканов, решив с Гончаренко вопросы проведения АХР и заправив самолет жидкими ядохимикатами, пригласил Алексееву выполнить с ним полет и занять сиденье второго пилота. При этом он дал второму пилоту Шушкевичу знак рукой не входить в самолет. Никто из присутствующих у самолета членов экипажа (второй пилот Шушкевич, авиатехник Борисов и авиамеханик Гриднев) не предпринял никаких мер для предупреждения грубейших нарушений, допускаемых командиром самолета.
    В 17:40 КВС Молоканов с Алексеевой на борту запустил двигатель, вырулил к границе ВПП и в 17:43 произвел взлет с курсом 360°, без диспетчерского разрешения, при фактической погоде: облачность 10/0 баллов средняя, видимость 20 км, ветер северо-западный 3 м/с. После взлета и набора высоты 40-50 м КВС выполнил правый разворот на 90° в сторону обрабатываемого участка. Пролетев в горизонтальном полете 1,5…2 минуты с МК=90°, на удалении 3 км от места взлета самолет стал снижаться и с МК=115°, на приборной скорости 150…160 км/ч с углом тангажа 10…15°, с правым креном 3…5° и вертикальной скоростью около 3…4 м/с, в 17:46 столкнулся с землей в поле. Разрушаясь, самолет продвинулся на расстояние 135 м, перевернулся и в таком положении продвинулся еще 7 м. Алексеева погибла на месте, Молоканов, находившийся в тяжелом состоянии, скончался на пути в больницу.
    Комиссией установлено, что отказов материальной части самолета в полете не было. Накануне вечером, после полетов, Молоканов употреблял алкоголь. В его организме обнаружено 0,4‰ этилового спирта в крови и 1,1‰ в моче, что является незначительной степенью алкогольного опьянения.