Смешанный экипаж АНТК и Киевского ОАО в составе 5 человек выполнял коммерческий рейс по перевозке груза рыбы. На борту находилась бригада в составе 6 человек для технического обслуживания самолета и два пассажира.
    Взлет в а/п Ленск производился ночью в ПМУ в 01:20 местного времени (16 сентября, 19:20 мск) с МК=248°. Отрыв был произведен на приборной скорости 225 км/ч. Экипаж убрал шасси. Самолет перешел в набор высоты с вертикальной скоростью 5-6 м/с. Приборная скорость увеличилась до 240-260 км/ч. Вертикальная скорость набора высоты начала уменьшаться (до 0,94 м/с). На высоте 70 м относительно выходного торца ВПП (при истинной высоте по радиовысотомеру 85 м) на скорости 260 км/ч была начата уборка закрылков. В результате просадки самолет перешел в пологое снижение с вертикальной скоростью 3,5 м/с с уклонением влево (до МК=238°) от продолжения оси ВПП 25. По курсу взлета находилась сопка с превышением над уровнем ВПП 133 м. Сработала сигнализация опасной высоты ССОС. В конце уборки закрылков, на удалении 2 575 м от выходного торца ВПП 25, самолет на скорости 330 км/ч вновь перешел в набор высоты. ССОС перестала срабатывать. Вертикальная скорость постепенно увеличилась до 6 м/с, приборная скорость – до 380 км/ч. Однако такого темпа прироста вертикальной скорости уже не хватало для пролета над препятствиями по курсу полета. Через 98 секунд после начала разбега самолет задел верхушки деревьев высотой 22 м на склоне сопки (с превышением 105 м от выходного торца ВПП 25, на удалении от него 3 903 м и в 343 м левее оси ВПП). Перейдя в снижение и продолжая сталкиваться с деревьями и разрушаться, самолет столкнулся с повышающимся склоном сопки в 400 м левее оси ВПП (азимут 236° от выходного торца ВПП), полностью разрушился и сгорел.