Самолет – единичный экземпляр воздушного судна ТВС-2МС, созданный на базе Ан-2 с заменой поршневого двигателя на турбовинтовой, выполнял демонстрационные полеты в Монголии. В день происшествия планировался полет по маршруту Улан-Батор (а/п Чингисхан) – Ероо. На борту находились КВС, второй пилот, 2 авиатехника и 8 пассажиров (граждане Монголии), что превышало установленное РЛЭ ТВС-2МС количество человек на борту на 3 человека. По расчетам комиссии, взлетная масса самолета составляла 5640 кг и центровка 37% САХ, что превышало установленные РЛЭ допустимые пределы (5500 кг и 33% САХ). Загрузку самолета перед взлетом экипаж не контролировал и расчет центровки не производил.
    Взлет производился с курсом 318° с горного аэродрома (высота 1330 м над уровнем моря) с незначительным боковым ветром справа, на взлетном режиме работы двигателя, с закрылками на 20°. После пробега длиной 230 м самолет оторвался с трехточечного положения на приборной скорости 95 км/ч. После отрыва от ВПП самолет без этапа выдерживания перешел в набор высоты с ростом угла тангажа. Отсутствие процесса выдерживания самолета после отрыва привело не только к прекращению роста скорости, но и к последующему ее уменьшению, и к моменту достижения высоты 15 – 20 м путевая скорость составила около 100 км/ч (приборная – 97 км/ч), что на 20 км/ч меньше рекомендованной. На высоте 40-50 м второй пилот (пилот-инструктор) убрал закрылки. Путевая скорость в процессе уборки закрылков составляла 75 км/ч (приборная – 73 км/ч), что значительно ниже рекомендованной. Угол тангажа продолжал увеличиваться. Самолет, с увеличением угла тангажа до 26°, угла атаки до 22°, уменьшением путевой скорости до 72 км/ч (приборной до 71 км/ч) набрал высоту 55 м. На этой высоте экипаж энергично перевел РУД в сторону малого газа, так как полная отдача штурвала от себя к выводу самолета из кабрирования не привела. Резкий перевод РУД на малый газ привел к снижению самолета. При снижении происходило уменьшение углов тангажа и атаки и увеличение путевой скорости. Экипаж увеличил режим работы двигателя до взлетного. На высоте 28 м снижение прекратилось. При этом путевая скорость составляла 80 км/ч (приборная 78 км/ч), углы тангажа и атаки были 18°. Вместо посадки на оставшейся длине ВПП для выяснения причин ненормального поведения самолета экипаж продолжил полет. В течение 9 секунд после выхода из снижения самолет набирал высоту с постепенным уменьшением вертикальной скорости с 2 м/с до 0 м/с, уменьшением путевой скорости с 85 км/ч (приборная скорость – 83 км/ч) до 73 км/ч (приборная – 71 км/ч) и увеличением угла атаки с 15° до 19°. Экипаж вновь перевел РУД в сторону малого газа. Самолет перешел на снижение. Угол атаки увеличился до 27°, превысив критическое значение. На 35-й секунде полета, на высоте 38 м самолет перешел в сваливание. Войдя в правый разворот, самолет с креном вправо 35°, развернувшись примерно на 120° от курса взлета, столкнулся с землей между ВПП и рулежной дорожкой. В результате столкновения самолета с земной поверхностью произошло частичное повреждение элементов силового набора, шасси и обшивки в центральной части фюзеляжа, а также лопастей воздушного винта. Пожара на месте АП не было. Члены экипажа, пассажиры и прочие лица не пострадали.