Выпущенный заводом №30 МАП самолет Ил-12 Л-1731 предназначался для передачи в Грузинское управление ГВФ. Но экипаж этого управления (КК Гахокидзе), присланный в Москву для перегонки самолета, в назначенное время на Центральном аэродроме им Фрунзе не появился. Самолет был отдан Узбекскому управлению ГВФ, чей экипаж также прибыл в Москву для получения самолета и находился на аэродроме. Утвержденный план полета экипажа Гахокидзе предусматривал перелет во Внуково. Экипаж 5 АТО Узбекского управления ГВФ (КК Лихогодин) намеревался перегнать самолет в аэропорт Люберцы с дальнейшей отправкой в Ташкент. Однако заявка на вылет самолета Ил-12 Л-1731 изменена не была. Не был поставлен в известность ответственный дежурный Центрального аэродрома им Фрунзе, что посадка самолета будет производиться не во Внуково. Более того, техприемка ГВФ, передававшая самолет экипажу Лихогодина, сообщила ответственному дежурному, что экипаж готовится к вылету во Внуково. Вслед за этим инженер технической приемки сделал аналогичный запрос в МРДС, который дал согласие на прием экипажа Гахокидзе и передал условия посадки во Внуково (высота облачности 300 м, видимость 6 км, визуально). Вслед за этим начальник МРДС поставил в известность о прилете экипажа Гахокидзе дежурного по командной вышке а/п Внуково.
    В 15:01 экипаж Лихогодина вылетел без задания на полет, без предполетной подготовки, без метеообеспечения и без запроса аэропорта Люберцы о согласии на прием.
    Эти нарушения явились результатом того, что работники технической приемки ГВФ, ЛИС завода №30 МАП и военный представитель не считали себя обязанными выполнять п. 40, 43, 44 «Основных правил полетов на территории СССР» при организации выпуска самолета Ил-12 Л-1731.
    Погода в МВЗ была следующей: облачность 10 баллов высотой 160-350 м, видимость 6 км, снег, ветер северный 1 м/с, температура -6°С.
    В 15:20 Лихогодин установил связь с а/п Быково и сообщил, что в 15:20 прошел коридор №2 визуально, направляется в Люберцы, на что АДС Быково разрешила визуальный пролет зоны АДС. Больше связи с бортом не было. В действительности, выполняя полет в Люберцы, командир корабля Лихогодин обходил Москву не с восточной, а с западной стороны и оказался в районе большого круга полетов а/п Внуково, связи с которым не устанавливал.
    В 15:14 самолет ТС-62 Л861 27 АТО МУТА ГВФ (КК Левченко) вылетел из Внуково по ПВП и летел курсом 85-90° на высоте 300 м в а/п Быково. На борту находился второй экипаж того же авиаотряда, в качестве пассажиров возвращавшийся с АРБ-400.
    В 15:25 самолет Ил-12 выходил из облаков курсом 180° с небольшим снижением. В 5,8 км юго-восточнее аэропорта Внуково с азимутом 101°, в районе деревни Валуево, сразу после выхода Ил-12 из облачности, произошло столкновение. Ил-12 врезался носовой частью и левым мотором в фюзеляж ТС-62, который в результате удара потерял хвостовую часть, вошел в пике, столкнулся с землей и сгорел. Ил-12 вошел в плоский штопор и потерпел катастрофу на опушке леса в 500-700 м от профилактория ГВФ «Валуево». Оба двигателя отделились от крыла при столкновении и упали в 135 м от фюзеляжа дальше по направлению полета. Консоль левой плоскости находилась в 160 м от фюзеляжа. Разрушенная хвостовая часть ТС-62 была разбросана в поле на площади 160х120 м. Оставшаяся часть фюзеляжа с моторами упала в лес в 220 м от фюзеляжа Ил-12. Находившиеся на бортах обоих самолетов 12 человек летного состава погибли.