Feralny lot rozpoczął się o godz. 10.18 rano. Radziecki IŁ-62M "Tadeusz Kościuszko" należący do Polskich Linii Lotniczych LOT wystartował z Okęcia do Nowego Jorku. Na pokładzie była 11-osobowa załoga i 172 pasażerów. Pierwszym pilotem był kapitan Zygmunt Pawlaczyk - jako pilot cywilny w LOT od 1955 roku. O godz. 10.40 nastąpiła awaria jednego z czterech silników. Na pokładzie samolotu, który znajdował się wtedy nad Grudziądzem, wybuchł pożar. Aby uniknąć lądowania w mieście, co mogłoby spowodować znaczną liczbę ofiar, piloci postanowili zawrócić. Rozważano awaryjne lądowanie na lotnisku w Modlinie, ostatecznie zdecydowano się na Okęcie, ponieważ warszawski port mógł najszybciej zapewnić pomoc służb ratowniczych. O godz. 11.12, mimo podejmowanych przez załogę prób awaryjnego lądowania, samolot rozbił się w Lesie Kabackim. "Cześć, giniemy!" - to były ostatnie słowa, jakie zarejestrowała czarna skrzynka z kabiny pilotów. Wybuch ściągnął w pobliże katastrofy mieszkańców okolicznych domów, już po kilku minutach od tragedii miejsce katastrofy otoczyło wojsko i funkcjonariusze ZOMO. Wedle relacji świadków, zebranych w książce Jarosława Reszke "Cześć, giniemy! Największe katastrofy w powojennej Polsce", widok miejsca tragedii był makabryczny. "Wśród osmolonych drzew sterty blachy i kilka korpusów - bez głów, bez rąk i nóg.(...) Kamizelki ratunkowe wiszą na drzewach, kilka osmalonych, nadgryzionych już bułek, puszki po coca-coli, serwetki firmowe LOT. Nadpalone książki, inkrustowane talerze, lalka w stroju ludowym, ubrania, buty" - czytamy w książce Reszki. Większość szczątków przewieziono do Zakładu Medycyny Sądowej w Warszawie. Żadne z ciał nie zostało znalezione w całości. Na cmentarzu w Wólce Węglowej ustawiono specjalny namiot, by tam rodziny ofiar mogły zidentyfikować zabitych. Bezpośrednią przyczyną katastrofy była "awaria łożyska podpory pośredniej wału silnika". Na skutek zatarcia łożyska i miejscowego przyrostu temperatury doszło do pęknięcia wału podczas zwiększenia mocy silnika. Wobec braku mechanicznego połączenia turbiny ze sprężarką doszło do rozkręcenia się i rozpadnięcia turbiny jednego z silników na lewej burcie samolotu. W wyniku tego został uszkodzony kadłub samolotu oraz system sterowania - wyjaśnił Tomasz Hypki ze "Skrzydlatej Polski". Jego zdaniem awaria spowodowana była błędem konstrukcyjnym. Wnioski Hypkiego zbieżne są z oficjalnym komunikatem rządowej komisji, którą PRL-owskie władze powołały, aby ustalić przyczyny katastrofy. Według raportu rządowej komisji, "części rozerwanego wirnika" uszkodziły sąsiedni silnik, przebiły tylną część kadłuba i uszkodziły system sterowania. Strona rosyjska długo nie mogła pogodzić się z wynikami raportu, twierdząc, że o katastrofie zdecydowały błędy pilotów, a wszelkie uszkodzenia silników samolotu powstały dopiero w wyniku zderzenia maszyny z ziemią. Prowadząca śledztwo w sprawie katastrofy "Kościuszki" Prokuratura Wojewódzka w Warszawie umorzyła je wobec niestwierdzenia przestępstwa. Wadliwe konstrukcyjnie IŁ-y 62M wycofano z eksploatacji dopiero w latach 91-92. Jedna z ulic warszawskiej dzielnicy Ursynów nosi imię pierwszego pilota maszyny tego rejsu Zygmunta Pawlaczyka. Aby uczcić pamięć zabitych w Lesie Kabackim postawiono krzyż i tablicę z nazwiskami wszystkich ofiar. Wcześniej w Polsce miało miejsce kilka katastrof lotniczych, najtragiczniejsza w 1980 r. na Okęciu. 14 marca w pobliżu lotniska rozbił się lecący z Nowego Jorku Ił-62 "Mikołaj Kopernik" Polskich Linii Lotniczych; zginęło 87 osób. 53 osoby zginęły w kwietniu 1969 r., gdy na północnym stoku Policy w Paśmie Babiogórskim rozbił się samolot LOT-u. W 1962 r. w pobliżu lotniska Okęcie, także w katastrofie maszyny LOT-u, zginęły 33 osoby. W lutym 1973 r. pod Szczecinem miała miejsce katastrofa rządowego samolotu, w której zginęło 18 osób. Ostatnia większa katastrofa lotnicza miała miejsce w grudniu 2003 r., kiedy w okolicach Piaseczna rozbił się rządowy śmigłowiec; rannych zostało wówczas 14 osób, m.in. ówczesny premier Leszek Miller.