Экипаж выполнял задание на воздушную перевозку спецтехники (две компрессорные станции на базе ЗИЛ-130 и автокран "Урал") и технического имущества части, выводимой из Западной группы войск. В 11:13 экипаж произвёл взлёт для выполнения полёта по маршруту Тверь (Мигалово) - Воронеж. Взлетный вес самолета составлял 210 тонн. После взлёта и уборки механизации экипаж выполнял первый разворот влево для набора заданного эшелона. В процессе разворота был установлен номинальный режим работы двигателей. На 3-й минуте полёта, при выводе из первого разворота произошло самопроизвольное увеличение левого крена до 50-60°. Экипаж энергичным отклонением штурвала пытался вывести самолёт в горизонтальный полёт. Восстановить требуемый режим экипажу не удалось, было принято решение о переходе на сервоуправление, которое также не дало положительного результата. Обратный переход на бустерное управление привёл к появлению правого крена и увеличению вертикальной скорости снижения (максимальная набранная самолетом высота составляла 460 м). В создавшейся аварийной ситуации экипаж предпринял все возможные меры по выводу самолёта в горизонтальный полёт, но ввиду её скоротечности предотвратить столкновение с землёй не смог. Через 4 минуты после взлета (в 11:17:12) самолет задел правой плоскостью крылом землю. Плоскость при ударе разрушилась. Затем самолет столкнулся с деревьями и полностью разрушился. Катастрофа произошла вблизи села Красная Гора (примерно 15 км юго-западнее а/д Мигалово). Пять членов экипажа и два пассажира погибли. На месте падения самолета повреждены плодовый кустарник и сенокосные угодья на площади 4 гектара.
    Фактическая погода на а/д Мигалово: облачность 10 баллов высотой 600 м, видимость 6 км, слабый снег.