Экипаж, в состав которого были включены 3 штурмана аэрофотосъемки, выполнял учебно-тренировочный полет по маршруту Ташкент – Чарджоу – Ургенч - Нукус (посадка) – Джусалы (посадка) – Туркестан – Ташкент (посадка). Взлет в Ташкенте произведен в 05:50 мск. Посадка в Джусалы – в 14:50. В 15:52 экипаж произвел взлет. Погода на маршруте: облачность 7-10 баллов, слоисто-кучевая, 600-1 000 м, и средняя, без осадков, видимость 4-10 км, в облаках – обледенение. Через 6 минут после взлета КК запросил разрешение изменить назначенный эшелон 2 400 м на 1 800 м и перейти на связь с диспетчером а/п Ташкент, на что получил согласие диспетчера а/п Джусалы. В 16:25 экипаж запросил и получил радиопеленг 117° на Джусалы (заданный - 120°). В 16:27 с борта получено сообщение о пролете Кзыл-Орды. В период времени с 16:30 самолет был запеленгован 150°. В 17:10 КК установил связь с а/п Туркестан и попросил включить средства навигации. После этого связь пропала. 28.12.50 самолет был обнаружен полностью разрушенным и частично сгоревшим на скалистом склоне горы хребта Каратау на высоте 2 050 м (126 м от вершины) в 72 км северо-восточнее а/п Туркестан.