W dniu lotu załoga samolotu przybyła do jednostki między godz. 2 a 3.25. Start zaplanowany był na godz. 5. O godz. 4.41 na pokład samolotu weszła pierwsza grupa pasażerów. O godz. 5.07 pod samolot podjechał, w asyście funkcjonariuszy BOR, samochód z prezydentem i jego małżonką. Ostatni pasażerowie weszli na pokład o 5.08. Samolot wystartował o godz. 5.27.

W przestrzeni powietrznej Białorusi, o godz. 6.14 (około 28 minut przed planowaną godziną lądowania) załoga samolotu otrzymała od kontrolera w Mińsku informację o warunkach atmosferycznych na lotnisku Smoleńsk Północny - widzialność 400 metrów, mgła.

Po nawiązaniu łączności z kierownikiem lotów ze Smoleńska (Pawłem Plusninem - PAP) załoga otrzymała o godz. 6.24 kolejną informację o warunkach pogodowych - mgła, widzialność 400 metrów - oraz o braku warunków do lądowania. Dowódca samolotu poprosił jednak o zgodę na próbne podejście i otrzymał ją. W tym samym czasie dowódca samolotu Jak-40, który ok. godziny wcześniej wylądował na lotnisku w Smoleńsku, przekazał drugiemu pilotowi Tu-154M swoją ocenę warunków: "Widzialność 400 m podstawa poniżej 50 metrów, grubo" oraz poinformował o dwóch nieudanych podejściach do lądowania rosyjskiego samolotu Ił-76, które miały miejsce po lądowaniu Jaka.

Dowódca samolotu o godz. 6.26 przekazał informację o niekorzystnych warunkach obecnemu w kabinie załogi dyrektorowi protokołu dyplomatycznego MSZ (Mariuszowi Kazanie - PAP): "Panie dyrektorze - wyszła mgła w tej chwili i w tych warunkach, które są obecnie, nie damy rady usiąść. Spróbujemy podejść - zrobimy jedno zajście - ale prawdopodobnie nic z tego nie będzie. Tak że proszę już myśleć nad decyzją, co będziemy robili". Po stwierdzeniu dyrektora "No to mamy problem" dowódca dodatkowo wyjaśnił: "Możemy pół godziny powisieć i odchodzimy na zapasowe". Przekazał również, że w grę wchodzą lotniska zapasowe w Mińsku lub Witebsku. Dyrektor wyszedł z kabiny załogi, by o sytuacji poinformować prezydenta.

Samolot zniżał się; na wysokości 500 m wszedł w krąg nadlotniskowy. O godz. 6.30 do kabiny załogi na chwilę wszedł dyrektor protokołu i przekazał: "Na razie nie ma decyzji prezydenta, co dalej robimy". Załoga w trakcie lotu do trzeciego zakrętu skonfigurowała samolot do lądowania. W tym czasie kontroler lotów zapytał, czy załoga wykonywała już lądowania na lotnisku wojskowym.


Przed rozpoczęciem wykonywania trzeciego zakrętu szefowa pokładu zgłosiła dowódcy statku powietrznego gotowość kabiny pasażerskiej do lądowania. Na komendę kontrolera lotów dowódca wykonał trzeci zakręt, kontynuując podejście do drogi startowej. W trakcie dolotu do czwartego zakrętu kontroler przekazał załodze informację, żeby od wysokości 100 metrów była gotowa do odejścia na drugi krąg. W tym czasie do kabiny wszedł dowódca Sił Powietrznych, a dowódca samolotu Jak-40 przekazał informację, że widzialność na pasie wynosi 200 metrów.

W odległości około 14,5 km od lotniska załoga wykonała czwarty zakręt. Gdy samolot znajdował się w odległości około 10 km, kierownik strefy lądowania przekazał załodze informację, że wchodzi w ścieżkę schodzenia. Od tego momentu kierownik strefy lądowania informował załogę o położeniu względem ścieżki schodzenia i osi drogi startowej. Załoga otrzymywała informacje o prawidłowym położeniu samolotu względem ścieżki schodzenia oraz osi drogi startowej. Potwierdzenia prawidłowej pozycji były przekazywane w odległości identyfikowanej przez kierownika strefy lądowania jako 8, 6, 4, 3 i 2 km od lotniska.

Samolot wykonywał lot z niewielkim wznoszeniem, osiągając wysokość 130 m nad ścieżką schodzenia w odległości 8,3 km od lotniska i 65 m z lewej strony od osi pasa. W tym czasie kierownik strefy lądowania przekazał załodze informację: "Osiem na kursie, ścieżce". Gdy samolot znajdował się w odległości 7,4 km od lotniska, kontroler lotów wydał zgodę na kontynuowanie podejścia.

Samolot rozpoczął końcowe schodzenie w odległości około 1 km przed dalszą radiolatarnią. Przelot nad nią nastąpił na wysokości 426 m nad poziomem lotniska. Po 12 sekundach system TAWS wygenerował ostrzeżenie "TERRAIN AHEAD". Chwilę później dowódca samolotu przestawił swój ciśnieniowy wysokościomierz na ciśnienie standardowe 1013 hPa, co spowodowało, że wskazywana przez wysokościomierz wysokość lotu samolotu, wykorzystywana przez system TAWS, zwiększyła się o 168 m. System przerwał generowanie ostrzeżeń, przyjmując, że samolot znajduje się wyżej niż w rzeczywistości.

Samolot wykonywał podejście z prędkością około 310 km/h, zniżając się około 8 m/s. Kierownik strefy lądowania wydał komendę: "Cztery na kursie, ścieżce", w chwili gdy samolot znajdował się w odległości około 4,6 km od lotniska, 60 m nad ścieżką schodzenia i 130 m z lewej strony od osi pasa. Komenda "Trzy na kursie, ścieżce" została przekazana przez kierownika strefy lądowania, gdy samolot znajdował się w odległości około 3,5 km od lotniska, 35 m nad ścieżką schodzenia i 100 m z lewej strony od osi pasa.


W odległości 3 km od lotniska, na wysokości około 180 m nad jego poziomem, system TAWS ponownie rozpoczął generowanie ostrzeżeń, które trwały do momentu przechylenia się samolotu w lewo - po utracie fragmentu lewego skrzydła, 3,5 s przed zderzeniem z ziemią.

O godz. 6:40:41,5 kierownik strefy lądowania wydał komendę: "Dwa na kursie, ścieżce". Samolot znajdował się wtedy w odległości około 2,5 km od progu drogi startowej, 20 m pod ścieżką schodzenia i 80 m z lewej strony od osi pasa.

O godz. 6:40:52, gdy samolot był na wysokości 394 m nad poziomem lotniska (91 m nad terenem) i około 1,7 km od progu drogi startowej, dowódca statku powietrznego wydał komendę: "Odchodzimy na drugie zajście". Drugi pilot o godz. 6:40:53 potwierdził komendę dowódcy. O godz. 6:40:54, na wysokości 66 m nad terenem (23 m nad poziomem lotniska i 1538 m od progu pasa), przy prędkości 277 km/h, pojawiła się sygnalizacja osiągnięcia niebezpiecznej wysokości ustawionej na wysokościomierzu radiowym.

Sekundę później kierownik strefy lądowania wydał załodze samolotu komendę: "Horyzont". Samolot znajdował się wówczas 14 m nad poziomem lotniska i w odległości 1459 m od niego; znajdował się 70 m poniżej ścieżki schodzenia i 70 m z lewej strony od osi pasa.

Komenda kierownika lotów "Kontrola wysokości, horyzont" została wydana, gdy samolot znajdował się na wysokości 2 m nad poziomem lotniska, 28 m nad terenem, 200 m przed bliższą radiolatarnią, 75 m poniżej ścieżki schodzenia i 65 m z lewej strony od osi pasa. W tym czasie dowódca statku powietrznego rozpoczął manewr odejścia na drugi krąg.

Ze względu na bezwładność, samolot w dalszym ciągu zmniejszał wysokość i o godz. 6:41:00,5, w odległości 1099 m i 5 m poniżej poziomu pasa lotniska, nastąpiło pierwsze zetknięcie samolotu z przeszkodą terenową - przycięcie na wysokości 10 m wierzchołka brzozy rosnącej w parowie, w pobliżu bliższej radiolatarni. Nie spowodowało to jednak uszkodzeń mogących mieć wpływ na jego zdolność do lotu.


Po przebyciu dalszych 244 m następowały zderzenia z kolejnymi drzewami i krzakami. Samolot zaczął się już wolno wznosić, jednak ze względu na ukształtowanie terenu jego wysokość nad ziemią obniżyła się z 10 m w rejonie bliższej radiolatarni do 4 metrów w rejonie porośniętym młodymi drzewami i krzakami.

O godz. 6:41:02,8, na wysokości 1,1 m nad poziomem lotniska i w odległości 855 m od niego, samolot zderzył się lewym skrzydłem z brzozą o średnicy pnia 30-40 cm, w wyniku czego nastąpiła utrata około 1/3 długości lewego skrzydła. Spowodowało to wejście samolotu w niekontrolowany obrót w lewą stronę.

O godz. 6:41:05 kierownik lotów wydał komendę: "Odejście na drugi krąg!". Samolot znajdował się wtedy w odległości 698 m od progu pasa lotniska i nadal obracał się w lewo.

Zderzenie samolotu z ziemią nastąpiło o godz. 6:41:07,5, w pozycji odwróconej.

Bezpośrednio przed upadkiem samolot poruszał się po torze nachylonym do ziemi pod kątem 10-12o z kursem 240o i prędkością 260 km/h.

W trakcie zderzania z ziemią zniszczeniu ulegała konstrukcja samolotu. W pierwszej kolejności łamana była pozostała część lewego skrzydła, kabina załogi oraz opływ mechanizmu zmiany położenia steru wysokości.

Rozrzut części po zderzeniu z ziemią nastąpił na powierzchni o długości około 130 m i szerokości około 60 m.

W wyniku wypadku wszystkie osoby znajdujące się na pokładzie samolotu poniosły śmierć na miejscu.