Экипаж перегоночного отряда Узбекского управления ГВФ перегонял собранный на авиазаводе в Ташкенте самолет Ли-2 (временная регистрация Л-5805), предназначавшийся для Авиации Дальнего Действия РККА. В 08:15 самолет вылетел из Челкара в Актюбинск. Перед вылетом пилот получил прогноз погоды с 6 до 12 часов, соответствующий установленному минимуму (высота облачности 300-600 м, видимость 10 км, ветер 3-4 м/с, Мугоджарские горы открыты).
    В 08:35, подойдя к Мугоджарским горам, пилот передал: «Все нормально, идем 300 м». В 08:40 он передал: «Подхожу к Мугоджарам на 300 м» и просил погоду Актюбинска. Больше связи не было.
    Самолет обнаружен с воздуха 10 декабря в районе горы Два Брата. Командир корабля, второй пилот, бортмеханик, бортрадист, штурман-стажер и 3 пассажира погибли.
    Зная, что в прогнозе погоды указывалась возможность обледенения, командир корабля решил выполнять полет под облачностью. Однако, подойдя к Мугоджарским горам, он увидел, что они закрыты, и решил пройти их над облаками, для чего стал набирать высоту и вошел в облака. В облаках самолет обледенел. Пройдя гору Большого брата (626 м), самолет начал терять высоту и не перетянул гору Меньшего брата (590 м), в 08:55 ударился об ее южный склон на высоте 520 м нижней частью фюзеляжа с моторами на полных оборотах, разрушился и сгорел.