Экипаж 62 АТО Быковской авиагруппы МУТА ГВФ в составе командира корабля, второго пилота и бортрадиста выполнял рейс по маршруту Москва – Горький – Челябинск. Взлет в а/п Быково произведен в 15:40. На борту находилось 1826 кг груза. Полетный вес самолета составлял 10600 кг, т.е. на 100 кг менее допустимого. Полет проходил в облачности, в условиях обледенения, на высоте 1200 м. Через 1 час 05 минут полета обороты правого мотора уменьшились с 1700 до 1500 об/мин. Наддув оставался без изменения, тряски и выхлопов не было. Полет производился в это время на той же высоте, между слоями облачности, при температуре -7°С, обледенения не было. Антиобледенительная система была выключена, подогрев смеси карбюраторов включен, высотный корректор, в нарушение установленных правил, был дан на обеднение смеси. Не попытавшись разобраться в причинах уменьшения оборотов правого мотора, экипаж сделал попытку восстановить работу мотора ручным бензонасосом. При этом обороты мотора на несколько секунд восстановились, затем уменьшились до 1200-1300 об/мин. Тяга мотора упала. Самолет стал снижаться с вертикальной скоростью 3-4 м/с и разворачиваться вправо. После вторичного падения оборотов мотора высотный корректор был убран. Экипаж, неправильно считая, что причиной отказа мотора является обледенение карбюратора, не принял в дальнейшем никаких мер к восстановлению его работы. На высоте 700 м винт правого мотора был зафлюгирован. На высоте 400 м работающему левому мотору были увеличены обороты до 1900 об/мин, наддув до 850 мм рт.ст. В течение 10 минут самолет находился в горизонтальном полете. Затем левый мотор перегрелся, началась его сильная тряска. Самолет стал снижаться. При снижении вне видимости земли, так как облачность у земли сливалась с туманом, самолет ударился о землю в 45 км от а/п Горький и потерпел аварию.