Samolot United Airlines miał zaplanowany lot na wysokości 6400 metrów, z kolei maszyna TWA miała lecieć na wysokości 5800 metrów. Krótko po starcie samolotu TWA kapitan Jack Gandy poprosił o pozwolenie na wzniesienie się na wysokość zarezerwowaną dla lotu United Airlines (6400 m), z uwagi na tworzący się front burzowy. Jednak kontrola ruchu lotniczego nie zezwoliła na tę wysokość, ze względu na niemożliwość separowania obu samolotów. Kapitan Gandy ponowił swoją prośbę, jednak tym razem poprosił o pozwolenie na lot 300 metrów nad chmurami burzowymi. Kontrola zezwoliła na taką wysokość, po czym samolot TWA wspiął się na wysokość 6400 metrów. Tory lotów krzyżowały się w okolicach punktu kontrolnego Painted Desert o 10:30 czasu miejscowego. Z powodu decyzji kapitana Gandy'ego, obie maszyny znajdowały się na tej samej wysokości.
Katastrofa Około godziny 10:30 doszło do zderzenia samolotów. DC-7 uderzył lewym skrzydłem w Lockheeda tuż przy ogonie maszyny, powodując jego oderwanie. Z kolei w samym DC-7 doszło do uszkodzenia skrzydła i silnika nr 1. Samolot TWA w wyniku uszkodzeń spadł na dno Wielkiego Kanionu.