Ли-2 с бортовым номером Л4534 (заводской — 18429005) 133-го авиатранспортного отряда Восточно-Сибирского территориального управления гражданского воздушного флота. В данный день он выполнял пассажирский рейс 18 по маршруту Иркутск—Красноярск—Новосибирск Ли-2Т с бортовым номером А4031 (заводской — 18432605) 6-го авиаотряда воздушных съёмок Западно-Сибирского территориального управления гражданского воздушного флота. Он выполнял задание по аэрофотосъёмке в районе Гусиного Брода.
На участке Красноярск—Кемерово командир борта Л4534 срезал маршрут, из-за чего отклонился от маршрута на 47 километров. Тем временем, в 03:36 экипаж борта А4031 доложил о прибытии в район аэрофотосъёмок на заданном эшелоне 1800 метров, после чего приступил к работе. Ли-2 А4031 сперва пролетел 6 минут 40 секунд по курсу 90°, затем за 36 секунд совершил левый разворот на 180° и далее пролетел по курсу 270° также 6 минут 40 секунд. Затем за 36 секунд он выполнил уже правый разворот и лёг на курс 90°, летя теперь строго против восходящего солнца.
Менее чем через минуту посреди ясного неба в 03:50 МСК летящие прямо навстречу друг другу (Л4534 — курс 270°, А4031 — курс 90°) самолёты на глазах многих очевидцев врезались друг в друга в 16,5 километрах западнее посёлка Барзас (Кемеровский район Кемеровской области). Летевший чуть ниже борт А4031 своим правым винтом отрубил борту Л4534 левую плоскость крыла в стыке элерона и щитка, а ударом верхней части своего фюзеляжа в центроплан второго, разрушил и его фюзеляж. У Л4534 пассажиры начали выпадать из салона, левую плоскость, хвостовое оперение и части фюзеляжа разбросало по лесу и поляне на площади 150 на 900 метров, а центроплан с моторами, пилотской кабиной и правой плоскостью рухнул в лес. Сам А4031 перешёл в пикирование и через 350 метров врезался в землю в лесу и взорвался, хотя пожара при этом не возникло. Все 27 человек в обоих самолётах (20 в Л4534 и 7 в А4031) погибли.