Согласно имеющемуся у экипажа прогнозу, в Иркутске ожидалась облачность высотой 300-600 метров, видимость 4-10 километров и ухудшения не прогнозировалось. Однако этот прогноз был действителен только до 15:00 МСК (Ту-104 вылетел из Омска в 14:45). Между тем, уже в 15:10 МСК (20:10 местного времени) наблюдатель АМСГ сообщил, что облака опустились до 160 метров, видимость снизилась до 6.5 километра и идет снег. Руководителя полетов это застало врасплох, ведь данная погода была ниже метеорологического минимума для приема самолетов Ту-104. Борт 42452 в это время был в 160 километрах от Иркутска на эшелоне 6000 метров, а в его баках еще было 11 тонн топлива. Руководителю полетов следовало в таком случае направлять самолеты на запасные аэродромы Домна, либо Усть-Орда, но он не принял такого решения и продолжал принимать самолеты.
В 15:30 в Иркутский аэропорт начал заходить на посадку Ил-14 борт Л1830. Но после пролета БПРМ его экипаж доложил, что не видит полосу, а потому уходит на запасной аэродром в Усть-Орду. Но несмотря на данную ситуацию, руководитель полетов не прекратил прием самолетов и разрешил двум Ту-104, борта 42452 и 42406, заход на посадку. Тут с самолетов доложили, что курсо-глиссадная система не работает, а диспетчер старта-посадки передал, что выключился еще и ночной старт. Также перестал работать и БПРМ. Что до диспетчерского локатора, то он не работал еще с предыдущего дня. Борт 42452 был отправлен на второй круг. Борт 42406 выполнил четвертый разворот и вышел на предпосадочную прямую, но после оценки ситуации и получения сводки о погоде в Усть-Орде, запросил разрешение уйти в Усть-Орду и получил его. Борт 42452 выполнил повторный заход на посадку, но после того, как после пролета БПРМ не увидел (из-за плохой погоды) полосу, также был отправлен в Усть-Орду.
Ночью в 15:58 МСК (20:58 местного времени) в Усть-Орде приземлился борт 42406, экипаж которого сообщил экипажу борта 42452, что в аэропорту идет снег, высота облачности 200-250 метров, а видимость составляет 3 километра. После этого Ту-104 борт 42452 начал выполнять заход на посадку и после пролета ДПРМ на высоте 800 метров были выпущены шасси. Далее между ДПРМ и БПРМ самолет опустился ниже облаков и экипаж включил фары. Но тут бортмеханик доложил, что не горит лампочка выхода передней стойки шасси, то есть передняя стойка либо не зафиксировалась, либо вовсе не вышла. Тогда командир принял решение прекращать посадку и уходить на второй круг, поэтому увеличил мощность двигателей. Однако когда авиалайнер приблизился к торцу полосы, бортмеханик высказал мнение, что лампочка могла просто перегореть. Неверно восприняв данную информацию, как подтверждение, что передняя стойка шасси все же вышла, командир тут же решил выполнять посадку и уменьшил было мощность двигателей, но, одумавшись, вновь увеличил ее, чтобы уйти на второй круг и уже в воздухе проверить состояние передней стойки. Далее на высоте 10-15 метров над полосой и спустя 2 километра от ее торца самолет начал выполнять левый разворот с набором высоты. Но повернув авиалайнер на 70° относительно оси полосы, командир неожиданно увидел прямо по курсу землю, поэтому взял штурвал "на себя" и перевел двигатели во взлетный режим (максимальный).
В 16:14 МСК (21:14 местного времени) Ту-104 на высоте 52 метра врезался в провода ЛЭП. Потеряв скорость он перешел в левый крен и рухнул всеми тремя выпущенными стойками шасси на склон холма высотой 52 метра относительно уровня аэродрома и крутизной склона 30-35°. Промчавшись по земле 650 метров, авиалайнер загорелся и впоследствии полностью сгорел. В катастрофе погибли штурман, бортмеханик и бортрадист. Остальные 4 члена экипажа (пилоты и бортпроводницы), а также 15 пассажиров были ранены. Остальные пассажиры, 46 человек, отделались легкими травмами и ушибами.

Причиной катастрофы было названо выполнение разворота преждевременно, над ВПП, на недопустимо малой высоте.
Сопутствующие факторы:
Неоправдавшийся прогноз погоды аэропорта Иркутск;
Неудовлетворительное руководство полетами – непринятие своевременного решения о направлении самолетов на запасной аэродром;
Неисправность сигнализации выпущенного положения передней опоры шасси, что явилось причиной ухода на второй круг;
Экипаж никогда не был в аэропорту Усть-Орда и не имел твердых знаний инструкции по его эксплуатации.

До Череповца полет прошел без отклонений и в 10:31 с 19 пассажирами и 4 членами экипажа на борту рейс 613 вылетел в Сыктывкар. Согласно полученному экипажем прогнозу погоды, на маршруте полета до 14:00 ожидалась переменная мощно-кучевая и кучево-дождевая облачность с нижней границей 600-1000 метров, видимость 410 километров, грозовое положение. В самом Сыктывкаре с 12 до 15 часов прогнозировалась переменная мощно-кучевая и кучево-дождевая облачность с нижней границей 600-1000 метров, видимость 4-10 километров. Эшелон полета в плане был указан как 3000 метров.
В 10:54 с самолета доложили о визуальном пролете Вологды на заданном эшелоне (3000 м), а в 11:23 - о пролете Тотьмы на том же эшелоне и поверх облаков. В 11:51 рейс 613 установил связь с командным диспетчерским пунктом Сыктывкарского аэропорта и доложил: "3000 визуально, скорость 360, расчетное время Сыктывкар - 12:40". В 11:57 уже в Череповец (аэропорт вылета) с борта 61696 передали: "Пролет Вел. Устюга, 3000 метров визуально, скорость 370". В 12:20 экипаж вновь связался диспетчерским пунктом аэропорта Сыктывкар и запросил вход в зону аэропорта. В ответ диспетчер передал давление аэродрома, прямой пеленг в 240°, расстояние в 100 километров, а также дал указание выполнять визуальный подход на высоте 300 метров. Экипаж подтвердил получение информации.
В 12:30 диспетчер вызвал рейс 613, однако ему никто не ответил. А когда авиалайнер и в аэропорт не прибыл, то были начаты его поиски. Ил-14 искали 11 дней и ночей, пока 31 июля в 11 часов не обнаружили в Вилегодском районе соседней Архангельской области в 9 километрах к югу от Кенозеро, близ границы с Коми АССР и в 87 километрах к юго-западу от Сыктывкарского аэропорта. При ударе о землю машина взорвалась и сгорела, при этом все 23 человека на борту погибли.

При изучении обломков было отмечено, что правая плоскость крыла вместе с двигателем находилась в 70-80 метрах от фюзеляжа, а значит лайнер начал разрушаться еще в воздухе.
В ходе расследования удалось установить, что в аэропорту Череповца приняли неправильный прогноз погоды по Сыктывкару, но, не смотря сомнения в его правильности, не стали его перепроверять и передали экипажу. В свою очередь в Сыктывкарском аэропорту работники службы движения не проводили анализ погоды и не следили за ее фактическим состоянием в результате чего диспетчер не смог передать экипажу данные о погодном состоянии, одновременно не запросив у них фактическую погоду вокруг самолета. Не зная метеоусловия в районе снижения самолета, диспетчер однако разрешил экипажу визуально снижаться до 300 метров. Также на Сыктывкарскую АМСГ от станций кольца штормового предупреждения пришла информация, что наблюдается гроза, однако дежурные синоптики эту информацию не довели до диспетчерского пункта, а там в свою очередь об этом и не запрашивали.
Из-за таких нарушений относительно информации о погоде экипаж при входе в зону аэродрома неожиданно для себя столкнулся с сильной грозой и облачностью с нижней границей 600 метров. Когда диспетчер дал команду снижаться визуально до 300 метров, экипажу следовало выполнять снижение с обходом грозы. Но в данном случае пилоты не имели необходимого опыта по полетам в условиях грозы, поэтому командир экипажа в процессе снижения направил самолет прямо в грозовые облака.

Согласно выводам комиссии, катастрофа произошла непосредственно из-за входа авиалайнера в грозовые облака, где он столкнулся с мощными вертикальными потоками, которые начали воздействовать на конструкцию с колоссальными нагрузками. В какой-то момент структура планера не выдержала перегрузок и начала разрушаться. Машина потеряла управление, после чего рухнула в лес и взорвалась.
Главной причиной возникновения такой ситуации стало то, что работники диспетчерской службы аэропорта Сыктывкар и экипаж борта 61696 грубо нарушили требования НПП ГА-58 и "инструкцию по организации и руководству движением самолетов на воздушных трассах СССР" по части обеспечения безопасности полетов в условиях грозы, а сотрудники АМСГ в Сыктывкаре некачественно организовывали метеообеспечение, а также нарушали требования наставления по метеообеспечению гражданского воздушного флота.