Экипаж Свердловского ОАО выполнял грузовой рейс по маршруту Свердловск - куйбышев - Харьков. После взлета в грузовой кабине над входной дверью возникло интенсивное искрение, которое затем прекратилось. Убедившись в отсутствии очага пожара, экипаж продолжал набор высоты. Через 1 мин.25 сек. после отрыва при установке рычагов управления двигателями в положение номинального режима, двигатели № 3 и№ 4 продолжали работать на взлетном режиме. Экипаж принял решение возвратиться на аэродром вылета.
    При заходе на посадку был зафлюгирован воздушный винт двигателя № 4, что позволило сбалансировать самолет по курсу и крену. Перед приземлением командир необоснованно установил рычаги управления двигателями в положение "земной малый газ", что привело к увеличению разворачивающего момента, так как взлетный режим двигателя № 3 не изменился. Самолет коснулся ВПП в районе посадочных знаков, отделился от ее поверхности, а при повторном приземлении коснулся правой консолью крыла, воздушным винтом двигателя №4 и правой стороной кабины штурмана о ВПП, загорелся и сошел на правую БПБ. Экипаж спасся через форточку и разбитое лобовое стекло кабины штурмана. Второй пилот и штурман получили травмы.
    Аварийно-спасательные и пожарные расчеты аэропорта не смогли ликвидировать пожар, который начался в районе двигателя №3, и самолет полностью сгорел.