Экипаж в составе КВС, второго пилота и трех бортпроводников выполнял регулярный пассажирский рейс Z2100 Алматы – Нур-Султан с 93 пассажирами на борту. Самолет к моменту прибытия экипажа на борт находился на месте стоянки в аэропорту Алматы после завершения предыдущего рейса 25 декабря в течение около 30 часов. Погодные условия при этом способствовали возникновению наземного обледенения. КВС и второй пилот провели визуальный осмотр планера и шасси самолета. Льда (по показаниям второго пилота) на передней кромке крыла, предкрылках и закрылках не было. После этого КВС принял решение производить противообледенительную обработку только хвостового оперения: киля с рулем направления и стабилизатора с рулем высоты. Сам он стабилизатор не осматривал, так как это требовало использовать стремянку. В дальнейшем стабилизатор самолета был обработан противообледенительной жидкостью. Плоскости крыла (согласно поданной экипажем заявки) не обрабатывались.
    Прогноз и фактическая погода аэродрома Алматы соответствовали условиям выполнения полета по ППП и не препятствовали принятию решения на вылет. После завершения противообледенительной обработки экипаж запустил двигатели и включил ПОС двигателей. Автоматического включения системы обогрева передней кромки крыла после включения ПОС двигателей не произошло. Аналогичная неисправность проявлялась в большинстве из предыдущих 37 полетов самолета (причиной этого мог стать плохой (переменный) контакт в датчике системы).
    При взлете загрузка и центровка самолета соответствовали установленным нормам.
    Ночью, в 07:20:02 местного времени, экипаж начал взлет с ВПП 05R. Взлет производился от начала ВПП 05R (длина 4400 м) с закрылками, установленными на 0°, со включенной ПОС двигателей и планера. Двигателям был установлен пониженный режим (79-80% N1). Пилотировал КВС.
    В 07:20:41, на скорости 140 узлов (259 км/ч), экипаж начал подъем передней опоры шасси, а в 07:20:46 произвел отрыв самолета от ВПП на скорости 149 узлов (276 км/ч). Сразу после отрыва возник левый крен до 5°. Сработал автомат тряски штурвала. КВС убрал крен отклонением органов управления. Через две секунды самолет вышел на режим сваливания. Развился более существенный крен вправо – до 19°. В результате развития кренящего момента и уменьшения вертикальной перегрузки самолет с высоты около 6 м снизился. При этом он из правого крена перешел в левый крен, развитие которого было остановлено на 15° ударом законцовки левой консоли крыла о землю на удалении 2350 м от торца ВПП. Затем произошло касание ВПП основными опорами шасси.
    Через 9 секунд после отрыва (в 07:20:54) второй пилот на реплику КВС «Что такое?» ответил: "не знаю, что такое, стабилизатор, тормози, нцв» и через секунду перевел рычаги управления двигателями на малый газ (до 36-38% N1).
    В 07:20:57 КВС, реагируя на действия второго пилота, говорит: "не нужно, что ты делаешь". При этом наиболее вероятно, КВС, через 4-5 секунд после уборки РУД в положение «малый газ» переместил рычаги управления во взлетный режим (до 93-95% N1), сопровождая эти действия фразой "поехали, ушли, ушли".
    После касания ВПП самолет до 07:21:05 двигался по ВПП с поднятой передней опорой шасси, без существенного роста скорости, с углами тангажа на кабрирование в диапазоне от 10,7° до 14,2°.
    В 07:21:03 КВС дал команду "убирай шасси". Второй пилот на это нервно выкрикнул, что шасси не убирается и с ним что-то случилось. В дальнейшем происходило многократное касание самолетом ВПП: 6 раз хвостовой частью, 4 раза основными стойками шасси, 1 раз крылом. Выкатыванием самолета на левую полосу безопасности повреждены 38 огней взлетно-посадочной полосы. После этого экипаж вернул самолет на ВПП.
    После повторного отрыва самолета на скорости 138 узлов и на удалении около 500 м до выходного торца, в 07:21:15, на высоте 5 метров началась уборка шасси. Сразу после отрыва снова возникла раскачка по крену от левого 7,4° до правого 9,5°. Угол тангажа вырос до 18…19°. Приборная скорость при этом уменьшалась до 130 узлов (241 км/ч). Самолет перешел в сваливание. Происходило срабатывание автомата тряски штурвала. В дальнейшем (после пребывания в воздухе около 8 секунд) произошло приземление самолета на фюзеляж с убранными шасси и начальным касанием хвостовой частью с последовавшим выкатыванием в 07:21:21 на скорости 143 узла (265 км/ч) за пределы ВПП и движением по заснеженному грунту с разворотом вправо и скольжением на левое полукрыло. Реверс двигателей и тормозную систему колес использовать было невозможно из-за нахождения шасси в полностью убранном положении. На удалении около 815 м от выходного торца ВПП и боковом уклонении вправо от продолженной оси ВПП примерно 80 м самолет под углом 40-50° столкнулся с бетонным забором внешнего ограждения аэропорта. Начав резко разворачиваться вправо, он в 9-10 м от забора на большой скорости левой стороной пилотской кабины ударился о двухэтажный кирпичный нежилой дом примерно в 100 м правее продолжения оси ВПП 05R и примерно в 850 м после от ее выходного торца. Фюзеляж самолета при этом разрушился на две части. Передняя часть фюзеляжа с пилотской кабиной в разрушенном состоянии осталась на месте удара о дом. Остальная часть фюзеляжа с плоскостями крыла продвинулась вперед на 30-40 м и остановилась с другой стороны полуразрушенного дома с разворотом в обратную сторону к первоначальному курсу движения самолета. Пожара не было. КВС и 11 пассажиров погибли. 47 пассажиров получили ранения различной тяжести.
    Фактическая погода а/п Алма-Ата за 07:23 была – ветер неустойчивый 1-2 м/с, видимость 1000 м, видимость на ВПП 05R 2100 м, дымка, нет существенной облачности, температура -11,5°С.
    По данным анализа параметрического и речевого самописцев установлено, что в процессе взлета до момента касания воздушного судна хвостовой частью фюзеляжа и консолями крыла поверхности ВПП, в результате чего получены повреждения конструкции воздушного судна, отказов авиационной техники и нештатной работы систем самолета и двигателя не выявлено.
    По заключению комиссии, наиболее вероятной причиной возникновения сваливания самолета после отрыва является наземное обледенение самолета и необработка противообледенительной жидкостью крыла перед выполнением полета. В истории эксплуатации самолетов Fokker-100 имеется три аналогичных авиационных происшествия. Для обеспечения безопасности полетов самолетов данного типа очень важно соблюдать концепцию «чистого крыла». Самолет Fokker-100 имеет более критический профиль крыла, который обеспечивает лучшие аэродинамические характеристики, однако такие крылья крайне чувствительны к любому нарушению данного профиля, что приводит к быстрой потере подъёмной силы и увеличению лобового сопротивления при «загрязненном крыле». В данном полете асимметричный срыв потока на левом и правом полукрыльях из-за их «загрязнения» имеющимся льдом привел к раскачке ВС по крену и сваливанию при углах атаки 10…10,5°, что меньше критического угла атаки 15° для самолета с «чистым» крылом.
    Предположение о попадании самолета F-100 в спутный след от взлетевшего перед ним с допустимым интервалом (106 секунд) самолета A321neo не подтверждается. Также в момент происшествия на аэродроме не было сдвига ветра.