Утром 30 июня 1956 года к вылету из Международного аэропорта Лос-Анджелеса готовился рейс TWA002 авиакомпании Trans World Airlines по маршруту Лос-Анджелес - Канзас-Сити. Его выполнял самолет Lockheed L-1049-54-80 Super Constellation, бортовой номер N6902C. На борту находились 6 членов экипажа и 64 пассажира, причем 11 из них были сотрудниками авиакомпании, выигравшими в специальном розыгрыше лотереи бесплатные билеты.
По соседству с ним на перроне стоял Douglas DC-7 авиакомпании United Airlines, бортовой номер N6324C, который должен был выполнять рейс UA718 по маршруту Лос-Анджелес - Чикаго. На борту находились 5 членов экипажа и 53 пассажира.
Рейс TWA002 должен был вылететь в 08:30, но задержался из-за небольшого ремонта, занявшего 10 минут, после чего командир запросил разрешение на взлёт. В 09:01 PST (тихоокеанское время) рейс 002 взлетел с ВПП №24, после чего занял высоту 19000 футов (5700 м) и на скорости 270 узлов (500 км/ч) по правилам полетов по приборам (ППП) сперва направился на северо-восток в сторону Даггета, после прохождения которого должен был повернуть налево и идти по магнитному курсу 059° на частоте радиомаяка в Тринидаде, перейдя тем самым в неконтролируемое воздушное пространство.
Через три минуты, в 09:04 PST, с ВПП №25L взлетел рейс UA718. Он занял высоту 21000 футов (6400 м) и на скорости 288 узлов (533 км/ч) по ППП сперва направился в сторону радиомаяка в Палм-Спрингс, после прохождения которого повернул налево к радиомаяку в Нидлсе, находясь при этом южнее рейса 002. После прохождения Нидлса, рейс 718 должен был направляться по радиомаяку в Дуранго, перейдя в неконтролируемое воздушное пространство и направляясь на северо-северо-восток.
Траектории самолетов пересекались под углом около 15° в точке Пэйнтид-дезерт (Цветная пустыня - обширная часть североамериканского плато Колорадо в северной части штата Аризона), что у восточного края Большого каньона. Благодаря разнице по высоте в 2000 футов (600 метров), это расхождение должно было быть безопасным. Однако, вскоре после вылета, командира Джека Ганди (рейс 002) начали беспокоить грозовые облака, образующиеся близ траектории их полета, причиной чего были мощные вертикальные потоки, способные нарушить полет самолета. Менее чем через 20 минут после вылета он связался с оператором своей авиакомпании (TWA) и попросил его, чтобы тот отправил запрос в УВД (управление воздушным движением) Лос-Анджелеса на занятие рейсом 002 высоты 21000 футов, чтобы уйти от образующихся у них по курсу облаков. При этом, отправляя запрос, Ганди добавил, что если высота в 21000 будет недоступна, то он бы хотел "1000 сверху" (распространенное тогда выражение (хотя и не точное), означающее занятие высоты на 1000 футов (300 метров) выше облаков), прежде чем будет доступна высота 21000.
Диспетчер УВД запретил рейсу TWA002 подъем до высоты 21000 футов и сохранять 19000, так как в это время на этой высоте (21000 футов) следовал рейс UA718, но, по умолчанию, разрешил в случае необходимости подъем на 1000 футов выше. Это допускалось действовавшими тогда правилами для полетов в неконтролируемом воздушном пространстве по ПВП (правила визуального полета), в том числе по распространённому правилу "Наблюдай и будь заметен". Диспетчер был уверен, что опыт пилотов обеспечит безопасное расхождение самолетов, тем более при разнице по высоте в 1000-2000 футов.
В отличие от рейса 002, информация об изменениях в трафике не была передана рейсу 718, ведомому диспетчерами из УВД в Солт-Лейк-Сити, но, в соответствии с действовавшими тогда нормами, это не было обязательным требованием. А тем временем, экипаж рейса 002 интерпретировал разрешение полета по правилу "1000 сверху" как разрешение занять более высокие эшелоны и продолжил подъем после прохождения 20000 футов (6000 м).
В 09:58 PST рейс UA718 доложил о прохождении контрольной точки Нидлса, высоте полета 21000 футов и об оценочном прохождении Пэйнтид-дезерт в 10:31. Несмотря на полет в другом часовом поясе, самолеты продолжали ориентироваться относительно часового пояса аэропорта вылета. Через минуту после UA718, в 09:59 рейс TWA002 связался с УВД Лас-Вегаса и доложил о прохождении озера Мохаве в 9:55 и об оценочном прохождении Пэйнтид-дезерт в 10:31, а также о том, что летя по правилу "1000 сверху" рейс 002 уже находился на высоте 21000 футов. В 10:13 оба рейса связались с УВД Солт-Лейк-Сити и доложили о своем нахождении. Диспетчер в Солт-Лейк-Сити знал, что траектории рейсов пересекаются под углом примерно 13° над Большим каньоном и что оба самолета будут в точке пересечения примерно в одно и то же время на одной и той же высоте. Но, согласно тогдашним нормам ПВП, он не был обязан предупреждать об этом пилотов, так как считалось, что они сами заблаговременно увидят друг друга.
В 10:31 PST диспетчеры в УВД Солт-Лейк-Сити услышали слабую радиопередачу, которую не смогли разобрать и потому не придали поначалу ей серьезного значения, ожидая, что связавшийся самолет повторно выйдет на связь. Но повторной радиопередачи не было. Прошло несколько минут, как рейсы 002 и 718 должны были доложить о прохождении контрольной точки Пэйнтид-дезерт, но ни Lockheed L-1049-54-80 Super Constellation, ни Douglas DC-7 на связь не вышли. После неудачных попыток связаться с самолетами, в 11:51 оба рейса были объявлены пропавшими без вести и начались их поиски.

Из-за усилившегося встречного ветра оба самолета подошли к каньону на несколько минут позже ожидаемого. Вылетевший из Лос-Анджелеса на три минуты позже DC-7, благодаря более высокой скорости, к тому времени уже значительно сократил отставание и к точке пересечения самолеты подходили практически одновременно. В тот день над Большим каньоном облака были даже больше, чем над тихоокеанским побережьем, а их верхняя граница достигала 25000 футов (7500 м). Летя на высоте 21000 футов (6400 м), пилоты стали маневрировать, избегая попадания в облака, а также чтобы предоставить пассажирам возможность увидеть красочный вид простирающегося внизу каньона. Однако у самих пилотов из-за конструкции фонаря кабин обзор был сильно ограничен: 17% у L-1049 и менее 14% у DC-7.
Неожиданно пилоты рейса 718 увидели слева от себя быстро приближающийся рейс 002 и резко направили свой самолет вправо и вниз. Но высокая скорость и малое расстояние не позволили им уйти от столкновения. В 10:31 PST рейс UA718 с примерной скоростью 469 ф/с (143 м/с или 515 км/ч) под углом около 25° концом левого крыла врезался в центральную часть трехкилевого хвостового оперения рейса TWA002, а через доли секунды его левый двигатель (№1) врезался в фюзеляж последнего чуть позади главной двери и его мощные винты отрубили весь хвост целиком. Из-за взрывной декомпрессии часть пассажиров и вещей из "Локхида" выбросило наружу. Сам самолет из-за потери оперения перешел почти в вертикальное пике и с ориентировочной скоростью более 700 ф/с (214 м/с или 770 км/ч) врезался в северо-восточный склон останца Храм на высоте около 3400 футов (1036 м) и взорвался. Отрубленный и относительно уцелевший хвост упал примерно в 550 ярдах (503 метра) севернее.
DC-7, потерявший часть левого крыла и тягу одного двигателя, а также возможность управления элеронами, вероятно, перешел в штопор и понесся вниз. Пилоты пытались спасти самолет, но, пролетев над слиянием рек Колорадо и Литл-Колорадо, DC-7 на большой скорости врезался в склон южной части останца Чуар на высоте около 4040 футов (1231,4 м), всего в нескольких метрах от верхнего края и взорвался. Расстояние между упавшими самолетами составило около 1,2 мили (1,9 км).
Погибли все 128 человек, находившиеся на самолетах.