Экипаж Украинского ТУ ГВФ находился на авиахимработах в Узбекской ССР. Закончив утренние полеты, командир самолета и второй пилот убыли на обед и отдых. После обеденного перерыва экипаж прибыл на аэродром для продолжения полетов. Во время загрузки самолета ядохимикатами за работой загрузочной бригады никто из членов экипажа не следил, поручив эту ответственную работу агроному, в результате чего самолет был перегружен. Перегрузку самолета обнаружил авиатехник при осмотре перед вылетом, о чем доложил командиру самолета и предложил снять лишнюю загрузку. Игнорируя это предупреждение, командир самолета принял безрассудное решение производить взлет на перегруженном самолете, к тому же осложнявшемуся еще высокой температурой воздуха +30° С и низким атмосферным давлением 711.1 мм рт.ст.
    Самолет, пробежав по аэродрому 550 м, от земли не оторвался. Видя неизбежность столкновения самолета с находящимся впереди бруствером арыка, командир самолета развернул самолет вправо на 25° и подорвал его в воздух. Пролетев 350 м без скорости, самолет столкнулся с дамбой высотой 3 м и упал на землю. При ударе о землю самолет воспламенился и полностью сгорел. Экипаж получил ушибы.