Самолет выполнил взлет в аэропорте Певек в 04:10 местного времени. Целью полета была перевозка коленчатого вала локомобиля ЛМ-3 весом 1 000 кг. Диспетчер выпустил самолет без связи с аэропортом назначения, не имея согласия на прием и данных о фактической погоде.
    В 07:20 минут экипаж связался с диспетчером аэропорта Зырянка, предупредив, что следует к ним. В ответ экипаж получил запрет на посадку вследствие выхода ВПП из строя (залита водой).
    Получив распоряжение начальника аэропорта Зырянка следовать в аэропорт Сеймчан, экипаж в 08:00 пролетел Зырянку на эшелоне 3 300 м с курсом на Сеймчан, не имея данных о фактической погоде и согласия на прием последнего.
    В 08:49 экипаж вышел на связь с аэропортом Сеймчан и получил данные о фактической погоде и подтверждение о включении привода. Расчетное время посадки в Сеймчане было 09:25. В 10:50 экипаж вторично (в последний раз) связался с аэропортом Сеймчан, получив данные о погоде и попросив следить за самолетом командной станцией.
    По опросам местных жителей, в 10:15 самолет пролетел над пос. Каньон курсом на юг, развернулся на запад и приблизительно через 20 мин. вновь пролетел на малой высоте над поселком с запада на восток. Примерно в 10:40 Ли-2 развернулся в 32 км от Каньона на север в долину реки Манящий.
    Фактическая погода в это время была: облачность 10 баллов с нижней кромкой 100 м, снег, видимость 6 баллов.
    Попав в сложную метеообстановку, экипаж не смог выйти на приводную радиостанцию Сеймчана и, отклонившись от курса по истечении расчетного времени прилета, ходил произвольными курсами в районе Каньона и Сеймчана. С малым остатком топлива экипаж был вынужден пробивать облачность для визуального определения своего местоположения. Снизившись, в момент правого разворота на курс на Сеймчан, правой плоскостью самолет задел каменистый склон сопки. В результате удара самолет потерял правую плоскость и развернулся на 90 град. Столкнувшись с сопкой, самолет полностью разрушился. Катастрофа произошла в 10:50 в 20 км западнее трассы Зырянка-Сеймчан.