Экипаж Дальневосточного управления ВО ГВФ в 09:15 20 февраля вылетел из Хабаровска на Оху, куда прибыл в тот же день в 17:00. 23 февраля в 10:15 самолет вылетел в обратный рейс через Николаевск-на-Амуре и Нижне-Тамбовское. Взлет произведен с полетным весом 6636 кг при максимально допустимом весе 6300 кг.
    В 11:45 самолет благополучно прибыл в Николаевск-на-Амуре, где был дозаправлен и в 13:00 вылетел на Нижне-Тамбовское с полетным весом 6862 кг (перегруз 562 кг). Вылетев из Николаевска, самолет взял курс на Нижне-Тамбовское. Село Сухановка он прошел на высоте 30-50 м, держась фарватера реки Амур. В это время на нижнем течении реки Амур (от Нижне-Тамбовского до Де-Кастри), по данным метеосводок, шел снег при сильном северо-восточном ветре, видимость была не более 1-2 км. Условия погоды, по-видимому, и вынудили пилота вести самолет на малой высоте.
    Около 15 часов самолет подошел к Нижне-Тамбовскому на высоте около 50 м, идя вдоль по фарватеру, в 200-250 м от границы площадки. Моторы работали ровно, стабилизатор был выбран до отказа, с положительным углом атаки. При подходе к площадке, на траверзе ее центра, у самолета оторвалась в воздухе правая плоскость. Самолет пошел резко вниз с вращением по часовой стрелке под влиянием уцелевшей левой плоскости. К моменту удара о лед он повернулся на 180° (лыжами вверх) и с отрицательным углом около 60° врезался в лед с работающими моторами. Находившиеся на борту члены экипажа (пилот и два бортмеханика) и 13 пассажиров, в том числе один ребенок, погибли. Правая плоскость упала в 24 м позади самолета.
    С апреля по сентябрь 1931 года самолет проходил капитальный ремонт в ЦАРБ (переделка в пассажирский вариант и ремонт правого промплана). Наработка самолета после капитального ремонта на момент катастрофы составляет 21 час 15 минут.