За последние сутки в самом аэропорту сложилась сложная метеообстановка, а АМСГ (авиационная метеорологическая станция гражданская) выдала порядка пяти прогнозов. Причем если в прогнозе на 09:00-15:00 присутствовало образование гололеда, то в прогнозах на 12:00-18:00 и на 15:00-21:00 его уже не прогнозировалось. Тем не менее, начальник АМСГ и синоптик устно обратили внимание диспетчера АДС Шипицина и заместителя начальника аэропорта Новосибирск по летной службе Уварова, который был руководителем полетов, что образование гололеда все равно будет происходить, так как прохождение холодного фронта замедлилось. Также, по утверждению синоптика, им были предупреждены начальник аэропорта Загородний, заместитель начальника Западно-Сибирского управления гражданского воздушного флота (ЗСУ ГВФ) по летной службе Броверман и начальник ЗПС ГВФ Филановский. Все трое однако подтверждали факт консультации с синоптиком, но отрицали, что получали предупреждение о гололеде.
На период с 15:00 до 16:30 небо было полностью затянуто слоисто-дождевыми и разорвано-дождевыми облаками высотой 80-100 метров, шел обильный мокрый снег, ветер южный умеренный, видимость 1000-1500 метров, температура воздуха +0,4 °C. Но в 16:10 ветер сменился на северо-западный, в связи с чем температура упала до −4°C и вместо мокрого снега пошел сухой, пушистый, а выпавший к тому времени мокрый снег начал замерзать. Пока самолеты доезжали от стоянки до перрона, а затем до позиции старта, их успевало покрыть толстым слоем снега, поэтому перед рулением к старту их дополнительно обметали от мокрого снега. И если до мороза мокрый снег еще легко удалялся метлой, то замерзший снег превращался в слой ледяной корки толщиной 12-15 миллиметров.
В 15:34 из аэропорта осуществлял взлет Ли-2 борт Л-4398, пилотируемый экипажем во главе с командиром Христовсоном. Но сразу после отрыва возник левый крен, поэтому командир принял решение прекратить взлет, убрал газ и выключил моторы. Авиалайнер выкатился за бетонную ВПП и остановился через 50 метров. Затем Христовсон отрулил на стоянку и пришел в диспетчерскую, где доложил об инциденте, вызванном снегом на самолете Шипицину, Загороднему, а также Аверину (командир Ил-12 борт Л1775). В 16:05 командир экипажа Хорунжий пришел к своему Ил-12 борт Л-1417 и обнаружил, что тот также покрыт льдом, который не удаляется метлой, поэтому он отказался от взлета и потребовал обработать самолет горячей водой, о чем доложил Загороднему.
Руководство аэропорта сидело в помещениях и не заметило, как температура воздуха упала ниже нуля и началось быстрое обледенение. Также оно не приняло во внимание тревожные факты от пилотов. Решив, что выкатывание Ли-2 за пределы ВПП было вызвано сменой направления ветра, Броверман решил изменить направление взлета.
В 16:22 Ил-12 борт Л-1775 командира Аверина начал взлет. Облака в это время находились на высоте 85 метров, видимость составляла 1000 метров, шел сухой снег и процесс обледенения уже завершился. Но поднявшись на высоту 150 метров над уровнем аэродрома авиалайнер потерял скорость. Экипаж убрал щитки и перевел двигатели с номинального на взлетный режим, когда на левом крыле произошел срыв потока, из-за чего возник быстрорастущий левый крен. Самолет быстро потерял высоту и в 16:23 врезался левой плоскостью крыла, а затем носовой частью с работающими моторами о землю в 30 метрах от края карьера Мочище, в 12 метрах от жилого домика и в 3100 метрах от торца ВПП. От удара Ил-12 развернуло влево, после чего фюзеляж разрушился на три четверти длины и загорелся. Разброс обломков составил 40 на 40 метров. Все 23 человека на борту погибли.

Причина катастрофы была довольно быстро установлена, так как при осмотре сохранившихся стабилизаторов, киля и правой плоскости было обнаружено, что передняя кромка стабилизатора покрыта по всей длине льдом толщиной 15 миллиметров. Такой же толщины лед был на киле и фюзеляже в районе стабилизатора. На крыле имелся лед толщиной до 8-10 миллиметров.
Причинами катастрофы являются:
Выпуск самолета в полет с наличием большого количества льда на хвостовой части самолета, а также на плоскостях.
Халатное, граничащее с преступным, отношение к своим служебным обязанностям должностных лиц аэропорта Новосибирск, не прекративших выпуск самолетов после тревожных сигналов, поступивших от экипажей командиров кораблей Христовсон и Хорунжего.
Преступно-халатное отношение к своим обязанностям со стороны экипажа самолета Ил-12, допустившего взлет при наличии льда на поверхности самолета.
Упущения АМСГ аэропорта Новосибирск в прогнозах погоды после 12:00, в которых не предусматривался гололед.

В 17:32 EST (североамериканское восточное время) лайнер вылетел из Бостона и, попеременно совершая посадки в Хартфорде и Кливленде, в 21:59 CST (центральноамериканское время) благополучно приземлился в Чикаго. До этого полет происходил без отклонений, а проведенная в Чикагском аэропорту наземным персоналом проверка авиалайнера не выявила никаких нарушений в работе его механического и радиооборудования. В Чикаго произошла и смена экипажа, а после началась подготовка к выполнению полета в Окленд. Всего на борту находились 44 пассажира, включая двух младенцев, 6 членов экипажа, 5360 фунтов (2430 кг) почты, посылок и багажа, а также запас топлива в 3830 галлонов (17411 л). После получения разрешения от диспетчера, в 22:59 CST борт N37550 вылетел из Чикаго.
Согласно плану полета и полученному от диспетчера разрешения, полет от Чикаго до Окленда должен был выполняться по правилам полетов по приборам на эшелоне 18000 футов (5500 м) по воздушным коридорам до Денвера, далее прямо на Милфорд, а от него уже на Окленд. также было дано и разрешение на полет от Окленда до Сан-Франциско, который должен был выполняться по воздушному коридору по правилам визуальных полетов с минимальной высотой над препятствиями 500 футов (150 м).
Полёт проходил вполне нормально, а в 03:45 PST (тихоокеанское время) уже 24 августа, приближающийся к Окленду рейс 615 получил разрешение направляясь на Ньюарк снижаться и занимать высоту 6000 футов (1800 м), сохраняя ее до Альтамонта, после которого переходить на связь с "Окленд-подход". В 04:11 экипаж доложил о пролете Стоктона на высоте 9500 футов (2900 м) и продолжении спуска.
В 04:16 с самолета доложили о пролете Альтамонта, а через полминуты в первый раз связались с диспетчером подхода аэропорта Окленд. Если ранее экипаж вел переговоры через диспетчера авиакомпании, то теперь он осуществлял прямую связь с Оклендским аэропортом. Было дано разрешение направляться к приводной радиостанции Окленда сохраняя как минимум 500 футов (150 м) высоты над слоем облаков, на что пилоты запросили разрешение на прямой курс к Ньюарку, что к юго-востоку от Окленда, а от него уже выполнять прямой заход на посадку. Диспетчер это разрешение дал с указанием сохранять высоту 500 футов (150 м) над вершинами облаков от Альтамонта до Ньюарка. В регионе в это время стояла спокойная погода, дул легкий северный ветер со скоростью менее 10 узлов (18 км/ч), а небо было затянуто слоем облачности с нижней границей 1000-1500 футов (300-450 м) и толщиной всего 800-1000 футов (250-300 м), через который можно было видеть свечение огней городов Найлз, Сентервилл и Ньюарк. Обледенения в облаках не наблюдалось, а турбулентность была слабой, либо отсутствовала.
В 04:22 экипаж доложил о подходе к Хэйворду, что на полпути между Ньюарком и Альтамонтом, после чего запросил разрешение на выполнение захода по курсо-глиссадной системе. Диспетчер на это дал указание ожидать, так как в зоне аэропорта был еще один самолет. Вскоре с самолета доложили о подходе к Ньюарку, при этом не делая повторного запроса на выполнение захода. В 04:25 диспетчер дал разрешение выполнять прямой заход по юго-восточному курсу от Ньюарка на Окленд. В 04:27 с самолета доложили о прохождении Ньюарка и начале снижения к Окленду. Это было последнее сообщение с борта N37550.
Уже начинались утренние сумерки, а на небе светила луна, когда авиалайнер "вынырнул" из облаков, а в 04:28, спустя всего минуту с момента последней связи с землей, следуя по курсу по курсу на фактической высоте 983 фута (300 м) со скоростью 225-240 миль/ч (360-385 км/ч) и в предпосадочной конфигурации (шасси убраны, закрылки выдвинуты на 30°) врезался в холм всего на 26 футов (7,9 м) ниже его вершины. В результате столкновения с землей DC-6B разрушился, а значительная часть его конструкции сперва промчалась через вершину, после чего скатилась по склону в ущелье. Обломки разбросало на площади 1600 футов (490 м) длиной и 900 футов (270 м) шириной, а вытекшее из поврежденных баков топливо вызвало пожар, воспламенив и сухую траву. Катастрофа произошла на удалении 14.8 мили (24 км) к северо-западу от Оклендского аэропорта, при этом все 50 человек на борту (44 пассажира и 6 членов экипажа) погибли.

При изучении обломков было установлено, что пожара на борту до момента катастрофы не было, все четыре двигателя работали на полную мощность, а их воздушные винты находились в режиме тяги. Разрушения конструкции, отказов и ли нарушений в работе электрических и радиосистем, а также систем управления также не было.
Причиной катастрофы была названа ошибка командира самолета, который не соблюдал установленные процедуры по выполнению захода на посадку по приборам в аэропорт Окленда, когда находился в районе Ньюарка.

В 22:12 самолет приземлился на авиабазе Барксдейл, что в Божер-Сити (штат Луизиана, США), где экипаж переночевал. Утром 22 марта на борт сел основной пассажир — бригадный генерал ВВС Пол Томас Каллен и группа офицеров. Являясь крупным специалистом по воздушной разведке, Каллен направлялся в Англию, чтобы вместе с подчиненными ему офицерами сформировать там 7-ю авиационную дивизию стратегической авиации. Взлетев в 04:25 UTC, C-124 через 8 часов в 12:30 совершил посадку на следующей промежуточной остановке — авиабазе Лоринг (штат Мэн, США). Здесь самолет был дозаправлен, а экипаж получил обновленную сводку о погоде на маршруте. После проведенных уточнений полет теперь должен был выполняться не на авиабазу Лейкенхит, а на расположенную неподалеку от нее Майлденхолл. C-124 выполнил взлет и начал трансатлантический перелет. На его борту всего находились 9 членов экипажа и 44 пассажира. Еще на борту находился дополнительный груз, включая пустые топливные баки для бомбардировщиков Boeing B-29 Superfortress и шины шасси.
23 марта в 01:06 UTC радист доложил о местонахождении самолета — 800 миль (1500 км) юго-западнее Ирландии. Но затем вскоре после этого с борта самолета объявили Mayday (сигнал бедствия), доложив о пожаре груза. Как сообщил радист, экипаж принял решение о приводнении. Приводнение произошло в 453 милях (725 км) западнее Ирландии, при этом самолет уцелел и все люди пересели в 5 спасательных плотов. Данные плоты были снабжены необходимыми запасами пропитания, воды, сигнальными ракетами и аварийными радиостанциями. Для поисков людей был поднят Boeing B-29 Superfortress, принадлежащий базировавшейся в Англии 509-й эскадрилье и пилотируемый экипажем, командиром которого был капитан Мюллер. Вскоре экипаж B-29 увидел плоты, находящиеся на которых люди при этом запускали сигнальные ракеты. На борту поискового самолета не было аварийно-спасательного оборудования, поэтому он смог лишь сообщить на землю координаты места падения, после чего начал кружить вокруг плотов, ожидая спасательную авиацию, но никто больше не прибыл. Когда остаток топлива опустился до критического значения, экипаж Мюллера был вынужден вернуться на авиабазу.
Только спустя 19 часов, в воскресенье 25 марта, к месту падения прибыли спасательные самолеты и корабли, включая авианосец USS Coral Sea. Но в указанном месте они не обнаружили ни людей, ни самолета. Были осмотрены тысячи квадратных миль, но не было найдено никаких обломков самолета или тел кого-либо из находившихся на борту. Все, что удалось обнаружить, это несколько обгоревших ящиков, сброшенных с самолета перед приводнением, почти полностью сдувшийся спасательный плот, а также портфель на имя капитана Лоуренса Рафферти - одного из пассажиров С-124.

Что же случилась с людьми и самолетом, неизвестно до сих пор. В то же время отмечалась высокая активность советских военно-морских сил в данном районе, причем как надводных кораблей, так и подводных лодок. В связи с этим широко распространена версия о похищении американских летчиков и самолета советскими кораблями, особенно учитывая ценность находившегося среди них генерала Каллена. Критики данной версии указывают, что вряд ли бы советские корабли стали так рисковать, ведь для поисков англичане и американцы задействовали крупные силы. К тому же скрыть похищение 53 человек спустя столь длительное время весьма затруднительно.

В 21:49 рейс 2501 пролетал над Кливлендом (штат Огайо), когда экипаж связавшись с диспетчерским центром вновь запросил разрешения снизиться до высоты 4000 футов (1200 м), что на сей раз было одобрено. Спустя еще 40 минут (около 22:29) диспетчер дал указание рейсу 2501 снизиться до высоты 3500 футов (1100 м). Это было вызвано тем, что на пересекающемся направлении на восток на высоте 5000 футов (1500 м) следовал другой рейс, который пролетая над озером Мичиган попал под воздействие сильной турбулентности, из-за чего с трудом мог сохранять заданную высоту. В такой ситуации безопасный интервал по высоте 1000 футов (300 м) мог быть нарушен, во избежание чего рейс 2501 и был снижен на 500 футов (150 м).
В 22:51 с самолета доложили, что прошли Батл-Крик (штат Мичиган) на высоте 3500 футов (1100 м) и рассчитывают достичь Милуоки (штат Висконсин) в 23:37. В 23:13 авиалайнер пролетал близ Бентон-Харбора, когда экипаж запросил разрешение снизиться и следовать на высоте 2500 футов (760 м), при этом не объяснив причину. Но диспетчер не мог сразу ответить на такую просьбу, так как ему для этого нужно было разрешение от другого диспетчера. Затем рейсу 2501 было сообщено, что ему не разрешается снижаться до высоты 2500 футов (760 м). Экипаж в 23:15 подтвердил получение этой информации, что стало последним сообщением с борта N95425.
В 23:37 радист авиакомпании Northwest из Милуоки связался с офисами авиакомпании в Нью-Йорке (аэропорт Ла Гуардия) и Миннеаполисе, а также с диспетчерским центром в Чикаго, и доложил, что вот уже 10 минут, как рейс 2501 опаздывает с докладом о пролете Милуоки (переданное в 22:51 оценочное время "23:37" радист ошибочно интерпретировал как "23:27"). В 23:45 радист из Милуоки связался с центром в Мэдисоне (штат Висконсин) и запросил попытаться связаться с пропавшим самолетом на всех частотах (в Милуоки аппаратура для этого была неисправна). В 23:58 Чикагский диспетчерский центр по просьбе авиакомпании предупредил о случившемся воздушные и водные спасательные службы, в том числе военно-воздушные силы, военно-морские силы, береговую охрану, а также полицию штатов Висконсин, Иллинойс, Индиана и Мичиган. В 05:30 24 июня когда у самолета должно было закончиться топливо, а он так до сих пор никуда не прибыл, была объявлена чрезвычайная ситуация.
На рассвете 24 июня на озере Мичиган развернулись активные работы по поиску пропавшего борта N95425. Вечером в 18:30 катер "Woodbine" из береговой охраны в 18 милях (29 км) северо-северо-западней Бентон-Харбора обнаружил на поверхности озера масляное пятно, обломки самолета и его бортовой журнал. На следующий день (25 июня) в 05:30 в этом месте начались подводные поисковые работы с использованием гидролокатора, а заодно и водолазов, причем последние опускались в воду в местах, где локатор обнаруживал крупные объекты. Глубина в этом районе составляла 150 футов (46 м), а дно покрывал еще слой ила толщиной 30 - 40 футов (9 - 12 м). Видимость под водой по оценке не превышала 8 дюймов (20 см), что сильно ограничивало возможности водолазов, поэтому дополнительно дно также прочесывали и якорем-кошкой, но это не принесло результаты.
После двух дней работ военно-морские силы объявили о выходе из поисковой операции из-за сложных погодных условий, а также потому что не было найдено никаких улик, доказывающих что самолет уцелел или кто-то на его борту выжил. Дальнейшие поисковые работы теперь вели самолеты и береговая охрана. Были обнаружены 14 затонувших кораблей, но борт N95425 исчез в глубинах озера. Найдены были лишь обломки, которые сохраняли плавучесть: поплавок из топливного бака, поролоновые подушки, одеяла, подлокотники, а также фанерные листы пола и отдельные деревянные части. Также нашли несколько фрагментов тел, но по ним установить личности не удалось. Изучив характер повреждений, нанесенных найденным вещам острыми кромками разрушившегося фюзеляжа, было установлено, что авиалайнер упал в воду на высокой скорости около 400 миль/ч (640 км/ч) носом вниз и с завалом влево. Никаких признаков, что на борту до момента катастрофы был пожар, комиссия на обломках не обнаружила.
Все 58 человек на борту были объявлены погибшими.

Найденные небольшие фрагменты самолета, что плавали на воде, давали основание предположить, что столкновение с водой произошло на высокой скорости. Однако по ним нельзя было точно определить, была ли на борту до столкновения с водой какая-либо неисправность. Экипаж во время радиопереговоров также не сообщал о каких-нибудь проблемах на борту.
Известно только, что перед падением в воду самолет пролетал грозу, сопровождающуюся сильной турбулентностью. На основании этого были выдвинуты две версии о причинах катастрофы: из-за больших перегрузок разрушилась конструкция планера, либо в условиях турбулентности самолет вышел из под контроля экипажа, после чего перешел в штопор. Однако по имеющимся данным, в том числе тех немногих найденных фрагментов авиалайнера, нельзя было точно определить, какая из этих двух причин имела место быть.
Из-за недостаточности улик причину катастрофы комиссия установить не смогла.