Samolot wykonywał powrotny lot rejsowy z Brukseli do Warszawy z międzylądowaniem w Berlinie, skąd wystartował o 17:55. Podczas podejścia do lądowania na pas 33, o godzinie 19:30, załoga – znajdując się na pułapie 60-70 metrów – otrzymała pozwolenie na lądowanie. Zaledwie 46 sekund później samolot rozbił się i doszczętnie spłonął – 1335 metrów od progu pasa 33, na kierunku 329 stopni.

Zginęły wszystkie 33 osoby na pokładzie – pięcioosobowa załoga (w tym piloci: dowódca – kpt. M. Rzepecki, H. Kafarski) i 28 pasażerów, między innymi:

• Fryderyk Bluemke, polski inżynier, konstruktor silników dwusuwowych, m.in. silnika S-31 do samochodu Syrena
• Aleksander Jarzębski, polski kompozytor i pedagog, dyrektor Liceum Muzycznego w Warszawie
• Marek Kwiek, profesor Uniwersytetu Poznańskiego i poseł na Sejm
• Heinz Rauch, prezes urzędu statystycznego NRD w randze członka rady ministrów oraz jego żona i dwóch synów
• Marcin Szeligiewicz, polski pedagog i działacz kulturalny, kompozytor, pianista

Prowadząca śledztwo Główna Komisja Badania Wypadków Lotniczych Ministerstwa Komunikacji stwierdziła, iż w chwili katastrofy samolot był już skonfigurowany do lądowania: z wysuniętymi klapami na skrzydłach i opuszczonym podwoziem. Stwierdzono także, iż nie doszło do żadnej eksplozji w powietrzu, a wszystkie uszkodzenia powstały w chwili kolizji z ziemią.

Samolot lądował w trudnych warunkach atmosferycznych, zimą, podczas przyziemnego zamglenia, z zachmurzeniem 6/8, przy pułapie chmur fractostratus 250 m, widzialności 7 km i temperaturze pięciu stopni mrozu.

Jako jedną z możliwych przyczyn nagłej utraty prędkości samolotu przed lądowaniem, co skutkowało jego przeciągnięciem, wskazano wyposażenie samolotu w silniki turbośmigłowe, które nabierając prędkości na kilka sekund zmieniały kąt łopat śmigieł. Z tego względu niezalecane było gwałtowne zwiększanie mocy takich silników. Taki właśnie manewr prawdopodobnie wykonał kapitan Rzepecki, przyzwyczajony do latania na samolotach wyposażonych w silniki tłokowe, gdzie manewr taki jest dopuszczalny (wylatał na nich dwa i pół miliona kilometrów).

Oficjalnie podane przyczyny:

1. błędne działanie załogi,
2. wady systemu przygotowania załogi do lotu i kierowania działalnością lotniczą.

Trzeba dodać, iż samolot Vickers Viscount 804 był w użyciu w PLL LOT od niedawna. Został kupiony od angielskiego przewoźnika British United Airlines, a ten egzemplarz do dnia katastrofy wylatał w Polskich Liniach Lotniczych zaledwie 84 godziny.

Przy drugim z kolei podejściu (na 2 radiolatarnie NDB) i radiokompasy ADF załoga doprowadziła na małej wysokości do utraty prędkości i zakłóceń stateczności podłużnej. W wyniku popełnionych błędów samolot zderzył się z ziemią przed progiem drogi startowej ulegając całkowitemu zniszczeniu. Istnieje domniemanie, że tego tragicznego dnia jedna z dwóch radiolatarni NDB nie działała, o czym załoga samolotu nie wiedziała.