Из-за тумана водитель автомобиля сопровождения запутался и вывел самолет по рулежке №4 примерно в 400 метрах от начала полосы. По данным на 07:00 видимость на полосе составляла около 180 метров, что ниже установленного в авиакомпании для данного типа самолетов метеорологического минимума в 400 метров. Тогда в 07:05 экипаж сообщил диспетчеру, что они проследуют по полосе, развернутся, а затем вернутся на стартовую позицию. Экипаж был намерен совершить пробег по полосе на максимальном режиме работы двигателей, тормозами контролируя скорость. Это было распространённой практикой по разгону тумана на полосе за счет тепла выходящих из двигателей реактивных струй, что позволяло повысить видимость. В 07:12 самолет вернулся на позицию исполнительного старта.
В 07:13 рейс 306 взлетел с полосы 34 и вскоре экипаж доложил о прохождении высоты 520 метров, после чего перешел на связь с Цюрих-выход. В 07:20 была достигнута высота 2700 метров. В этот момент авиалайнер начал входить в неконтролируемый левый крен, после чего стал терять высоту. Вертикальная скорость снижения быстро росла и конструкция начала разрушаться от аэродинамических нагрузок. В 07:21 экипаж передал сигнал бедствия, после чего сообщение прервалось на полуслове. В 07:22 рейс SR-306 на большой скорости под большим углом врезался в землю на окраине поселения Дюрренеш и полностью разрушился.
Все 80 человек (6 членов экипажа и 74 пассажира), находившиеся на борту, погибли. Серьезно повреждены несколько домов, но на земле к счастью никто не погиб.

Бортовой самописец был найден, но его данные не помогли в установлении причины катастрофы. Опрошены свидетели происшествия, которые сообщили о том, что спустя 4 минуты после взлета с левой стороны самолета появился белый дым, а затем из корневой части левой плоскости начало вырываться длинное пламя. На протяжении последних 6 миль (9.6 км.) траектории полета рейса 306 обнаружены части левой плоскости, левого шасси и хвостовой части фюзеляжа. Когда следователи начали изучать полосу 34, с которой произведен взлет, то на участке от 1350 до 1500 метров от начального торца были найдены части обода колеса № 4 левого шасси, кабель заземления и держатель, а вдоль левой стороны полосы шла цепочка масляных пятен.

После изучения обломков сложилась следующая картина. Стояночный тормоз на самолетах Sud Aviation SE-210 Caravelle имеет 9 различных уровней, при этом 9 соответствует максимальному тормозному эффекту, а 0 - выключен. Готовясь к вылету, экипаж установил стояночный тормоз в положение 1, то есть колодки едва касались тормозных дисков, из-за чего самолет мог все же двигаться. Когда рейс 306 начал двигаться к началу полосы, пилоты забыли полностью отключить "ручник", поэтому при движении колодки, в результате трения о диски, стали нагревать их, причем, из-за теплового расширения, чем дальше, тем сильнее. За время пробега по полосе при работающих на высокой мощности двигателях и высоком тормозном эффекте тормозные диски еще больше разогрелись. В результате во время взлета из-за перегрева произошло разрушение левого внутреннего колеса (№ 4), после чего обломки разорвали одну из линий гидросистемы. Вытекшая из гидросистемы жидкость воспламенилась, а затем горящее шасси после взлета было убрано внутрь. В нише шасси нет пожарных датчиков, поэтому экипаж не знал об огне, который, быстро разгораясь, привел к разрыву топливопроводов, а затем и линий основной гидросистемы, пока не нарушил структурную целостность авиалайнера и не лишил его управления.