Theo các nhân chứng có mặt tại hiện trường, chiếc máy bay cánh bằng, 2 động cơ cánh quạt đang bay vòng bỗng chao đảo mạnh rồi liệng khỏi khu vực dân cư đông đúc và rơi xuống bãi bồi cách chân cầu Đuống mới không xa. Nơi máy bay rơi thuộc địa phận xóm 4, xã Phù Đổng, huyện Gia Lâm. Sau khi máy bay chạm đất đã phát ra tiếng nổ dữ dội, làm máy bay vỡ ra từng mảnh nhỏ, văng rải rác trong phạm vi dài khoảng 200 m và rộng hơn 50 m. Do rơi ở bãi bồi ven sông nên vụ tai nạn không gây thiệt hại về người và tài sản của nhân dân.
Chiếc máy bay lâm nạn là loại máy bay hạng nhẹ M-28 do Ba Lan sản xuất, đang thực hiện chuyến bay huấn luyện bay vòng bán kính 30 km. Kíp bay gồm thượng tá - phi công Trương Hoài Châu, Trung đoàn trưởng Trung đoàn 918, sinh năm 1956; thượng tá - phi công Nguyễn Văn Toàn, sinh năm 1960 và trung tá - phi công Trần Quang Dũng, sinh năm 1962. Khi bay sang vòng thứ hai thì máy bay gặp nạn. Kíp bay đã tìm mọi cách để lái chiếc máy bay ra khỏi khu dân cư đông đúc và cố gắng hạ cánh xuống bãi bồi ven sông Đuống. Tuy nhiên, máy bay đã chạm một bên cánh khi tiếp đất, gây nổ, hất tung thân máy bay lên 20-30 m rồi rơi xuống, làm máy bay vỡ tan ra từng mảnh. Các cơ quan, đơn vị chức năng đã tìm thấy chiếc hộp đen và thẻ nhớ của chiếc
M-28 số hiệu 312. Hiện chưa rõ nguyên nhân dẫn đến tai nạn và phải chờ kết quả giải mã hộp đen máy bay. Được biết, chiếc máy bay số hiệu 312 là một trong hai chiếc M-28 được không quân VN mua của Ba Lan 11 tháng trước đây và hiện vẫn còn trong thời gian bảo hành. Các chuyên gia bảo hành của Ba Lan đang có mặt tại VN.