Экипаж 63 авиаотряда МУТА ГВФ в составе командира корабля, второго пилота, бортмеханика, штурмана, бортрадиста-инструктора, бортрадиста и трех бортпроводников выполнял пассажирский рейс №249 по маршруту Москва (Внуково) – Адлер. На борту находилось 56 пассажиров. Полетный вес при вылете из Внуково составлял 54032 кг, центровка 22,5% САХ.
    Прогноз погоды по маршруту с 08:30 до 11:30 предусматривал: облачность 2-5 баллов слоисто-кучевая и 0-5 баллов перистая высотой 7-8 км, во второй половине маршрута облачность 7-10 баллов слоисто-кучевая, кучево-дождевая, верхняя граница облачности 9-10 км, грозовое положение. В облачности болтанка. Высота тропопаузы 10-11 км, к концу маршрута более 12 км. На участке маршрута Кантермировка – Ростов: грозы.
    После набора заданного эшелона 8000 м полет выполнялся в облаках. При устной консультации экипажа дежурный синоптик ЦАМСГ Внуково рекомендовала командиру корабля полет до Воронежа выполнять на эшелоне 10000 м. Руководствуясь этой рекомендацией, экипаж добился разрешения от РДС Воронежа занять эшелон 10000 м, хотя, согласно РЛЭ Ил-18, при данном полетном весе (54032 кг) на такой высоте полет запрещен.
    При подлете к Воронежу, выполняя полет по верхней кромке облачности, самолет временами входил в облачность, при этом наблюдалась болтанка, а в радиотелефонах прослушивались электрические разряды. Об условиях полета экипаж доложил в РДС Воронежа и, испытывая неуверенность, просил указания о дальнейших действиях. Однако РДС Воронежа, не зная метеообстановку и не уточняя ее, не придала значения докладу экипажа и не дала никаких указаний.
    В 09:32 экипаж доложил в РДС Воронеж о пролете Панино в облачности, с незначительной болтанкой, и получил указание продолжать полет в этих условиях до выхода из РДС. Вслед за этим самолет вошел в кучево-дождевую облачность с сильной турбулентностью и подвергся трем последовательным вертикальным броскам. При первом броске самолет оказался на высоте 10700 м, затем резко снизился до высоты 7000 м. При этом непривязанные к креслам пассажиры, незакрепленное бытовое оборудование, личные вещи пассажиров, а также часть панелей отделились от своих мест и оказались у потолка. Одновременно винты крайних (№№ 1 и 4) двигателей самопроизвольно перешли во флюгерное положение. После двух следующих вертикальных бросков самолет оказался на высоте 2800 м и был выведен в горизонтальный полет с отклонением от заданного курса на 70° вправо.
    С разрешения Московской РДС самолет вернулся во Внуково при двух работающих двигателях. На обратном пути во Внуково отказали командные УКВ-радиостанции из-за попадания в штепсельные разъемы, установленные на 56-ом шпангоуте, химических жидкостей, выброшенных из туалетных помещений, и короткого замыкания цепей питания радиостанций. Из-за полученных деформаций силового набора самолет был списан и передан в ВАУ ГВФ (г. Ленинград) как учебное пособие.