Через 8 минут после взлета в процессе занятия эшелона 1200 м прекратилась связь с кормовой кабиной, во внутренних и внешних системах связи появились шумы, которые принятыми мерами экипаж устранить не смог. На 22-ой минуте полета РП принял решение на прекращение задания и дал условия выхода на точку для захода на посадку. При следовании самолета к аэродрому. отделились элементы конструкции хвостовой части фюзеляжа. На 25-ой минуте полета при подходе к аэродрому экипаж обнаружил пожар за гермостворкой, о чём доложил РП и с его разрешения приступил к выполнению экстренного захода на посадку. При подходе к посадочному курсу при работе двигателей 90% самолет был выведен из крена и начал энергично снижаться. На удалении 3 400 м от торца ВПП и в 480 м левее ее оси самолет упал в лес, разрушился и сгорел. Пожар в хвостовой кабине стрелка привел к взрыву боекомплекта. В результате произошло разрушение тяг руля высоты и потеря продольного управления. Причина пожара не установлена.