Экипаж 37 втап (Арциз) ночью в простых метеоусловиях выполнял перевозку к месту постоянной дислокации личного состава и боевой техники дивизии ВДВ, участвовавшей в подавлении беспорядков на межнациональной почве в Баку и Сумгаите. Взлет был произведен с ВПП 18 в 18:22:40. После взлета левым разворотом с набором высоты экипаж вышел на МК=292°.
    Через 5 минут после взлета на высоте 1 600 м разрушился, загорелся и примерно через полторы минуты после разрушения отделился от левой плоскости крыла двигатель №1. О пожаре в двигателе в 18:27:43, до срабатывания в пилотской кабине бортовой сигнализации, по СПУ доложил воздушный стрелок. Обломки пробили топливный бак, что привело к сильному пожару. Применение системы пожаротушения результатов не дало. Экипаж принял решение о возврате на аэродром вылета и со снижением до высоты круга начал производить заход на посадку на ВПП 18 по правой «коробочке». Пламя распространилось на элементы топливной системы и баки-кессоны. При заходе на посадку из-за отказа гидросистемы в результате пожара экипаж применил аварийный выпуск шасси. Механизация крыла экипажем не выпускалась, что было правильным решением.
    Катастрофическое развитие пожара привело к разрушению левой плоскости крыла через 11 минут после начала пожара. Самолет, находясь в этот момент на предпосадочной прямой, потерял управляемость и около 18:38 упал в Каспийское море в 5 250 м от ВПП и в 1,5 км от берега.