Согласно данным автоматической метеостанции аэропорта (АМСГ) в Казани была метель, видимость составляла 1300 метров, небо полностью закрывали облака с нижней границей 300 метров, ветер южного направления 7-9 м/с (25-32 км/ч), температура воздуха -10° C. Ли-2 следовал на высоте 1800 метров и подошел к аэропорту, после чего находящийся на башне диспетчер Корнилов дал сперва экипажу команду снизиться до 1200 метров, а затем до 600 метров. С учетом фактической погоды в аэропорту, самолет должен был выйти на дальнеприводную радиостанцию (ДПРМ) на высоте 900 метров, однако руководитель полетов Селивончик дал экипажу команду снижаться до 300 метров. Корнилов слышал эту команду, которая перечила действующим инструкциям, но не стал отменять ее. Выполняя команду, борт Л4582 снизился до 300 метров, но когда находился в районе аэропорта, то не увидел его, о чем доложил руководителю полетов, на что получил указание продолжать снижение для захода на посадочный курс. Стоит отметить, что руководитель полетов Селивончик находился на командном посту старта, тогда как диспетчер Корнилов и заместитель начальника аэропорта по лётной службе Кузьмин на командной вышке. Кузьмин увидел, что погода начинает быстро ухудшаться, поэтому вызвал к себе на пост начальника аэродрома Тогузова, который прибыл туда в 20:33. Погодные условия уже были ниже минимума для посадки и взлета, то есть аэропорт надо было закрывать, а прибывающие самолеты направлять на запасные аэродромы, либо задержать в зоне ожидания, тем более что в районе аэропорта в небе находился только Ли-2 борт Л4582, у которого в баках ещё оставалось 600 кг топлива, что было достаточно для выбора любого из этих вариантов. Но начальник Тогузов принял решение не прекращать полеты, а заместитель по летной службе Кузьмин и руководитель полетов Селивончик не стали ему перечить.
В 20:29-20:31 Ли-2, выполняя указание руководителя полетов, следуя по курсу 120° на высоте 300 метров вышел на ДПРМ и начал выполнять стандартный разворот. Точно установить время, когда самолет вышел на ДПРМ, не удалось, так как уже после катастрофы диспетчер Корнилов подделал документы. Диспетчер спросил у экипажа, где они находятся, на что ему сообщили о выполнении стандартного разворота на курсе 120°. В 20:35 с борта самолета передали: "Снижаюсь на дальнюю с курсом 300°". На это руководитель полетов передал: "Возьмите поправку к посадочному курсу минус 15° - курс 285°, снижайтесь на курсе, держитесь на высоте 200 метров". В это же время (20:35), после получения разрешения от руководителя полетов ленинградский Ил-12 вылетел из Казанского аэропорта, после чего запросил разрешение поворачивать вправо на курс полета. Руководитель полетов это разрешение дал, на что с борта Ил-12 передали: "Вас понял". В это же время с борта Ли-2 доложили: "Прошел дальнюю на высоте 150 метров курсом 300°". На это руководитель полетов Селивончик передал: "На 150 метрах выходите на ближнюю, над ближней разворот на 340° правым доворотом, посадочный курс у нас 160°". После этого экипажи обоих самолетов на связь уже не выходили.
Ил-12 после взлета выполнял набор высоты по прямой со взлетным курсом 160°, так как по действующим на то время положениям правый поворот можно было выполнять только на высоте 200 метров. С момента взлета борта Л1435 прошло 105 секунд, когда в 20:37 на высоте 150 метров в него врезался борт Л4582. Выполняя правый поворот, Ли-2 своим левым двигателем врезался в нижнюю часть хвостового оперения Ил-12, из-за чего последняя отделилась, а сам мотор также оторвало. Потеряв управление, оба лайнера упали на заснеженное поле к юго-западу от села Вознесенское и в 3 километрах юго-восточнее аэропорта. Все 11 человек на обоих бортах погибли.

Следственная комиссия пришла к заключению, что вины экипажей обоих самолетов в случившемся нет, а катастрофа произошла целиком по вине службы управления воздушным движением аэропорта из-за ряда нарушений:
1. Подвод самолета Ли-2 к ДПРМ осуществлялся на высоте 300 метров, тогда как в сложных метеоусловиях при пониженном атмосферном давлении это должно было выполняться на высоте 900 метров.
2. Руководитель полетов разрешил взлет экипажу Ил-12 и одновременно с этим дал указание находящемуся на встречно-пересекающемся курсе Ли-2 снижаться сперва до 200 метров, а затем до 150 метров. В данной ситуации следовало либо задержать взлет Ил-12, пока не сядет Ли-2, либо задержать Ли-2 на высоте 600 метров, пока с Ил-12 не доложат о выходе на курс следования.
3. Начальник аэропорта и его заместитель проигнорировали тот факт, что погодные условия были хуже погодного минимума аэропорта.

Непосредственным виновником катастрофы был назван руководитель полетов Селивончик. Остальными виновниками катастрофы являлись начальник Казанского аэропорта Тогузов, его заместитель по летной службе Корнилов и диспетчер Кузьмин.