Стоянка в Чикаго заняла минут 30, в течение которых лайнер дозаправили, а командир сходив в офис авиакомпании получил свежую информацию о погоде на маршруте. При этом стоит отметить, что в чикагском офисе Northwest не было метеоролога. Согласно поданному экипажем плану полета, от аэропорта Мидуэй маршрут полёта пролегал сперва по воздушному коридору "Виктор 53" до Пеотона, от него по "Виктор 171" до Скотленда, после по "Виктор 243" до Чаттануги, затем по "Виктор 51W" до Атланты, далее по "Виктор 97" до Олбани, потом по "Виктор 159W" до Кросс-Сити, от него по "Виктор 7" до Форт-Майерса, и наконец по "Виктор 35" уже до Майами. Полет должен был проходить по правилам полетов по приборам на эшелоне 18000 футов (5500 м) с воздушной скоростью 337 узлов (624 км/ч); расчетное время в пути - 3 часа 37 минут.
Всего на борту авиалайнера находились 57 пассажиров (56 взрослых и 1 ребёнок) и 6 членов экипажа, а общий взлетный вес был в пределах максимально допустимой нормы. После получения плана полета, диспетчер сообщил экипажу: "NW 710 разрешается [полет] до аэропорта Майами через Пеотон по "Виктор 171" до Скотленда, далее по маршруту, высота [полета] 18000 [футов]". В 14:38 рейс 710 вылетел из Чикаго в Майами.

В 14:45 рейс 710 связался с центром управления воздушным движением в Индианаполисе и доложил о прохождении Милфорда на высоте 18000 футов (5500 м) и расчетном времени прохождения Скотленда в 15:12. В 15:13 с рейса 710 доложили о прохождении Скотленда на высоте 18000 футов и расчетном времени прохождения Боулинг-Грин в 15:35. Это был последнее известное сообщение с борта N121US. На радиолокаторе в Индианаполисе самолет наблюдался до удаления 7 миль (11 км) от Скотленда и его полет проходил вполне нормально. В 15:30 диспетчер в Индианаполисе дал рейсу 710 указание переходить на связь с центром в Мемфисе на частоте 124,6 КГц, однако ответа уже не последовало.
Примерно в 16:40 из Миннеаполиса из офиса компании Northwest Airlines поступило сообщение, что авиалайнер разбился в штате Индиана близ Каннелтона. В 15:25 самолет на огромной скорости врезался в землю примерно в шести милях к востоку от Каннелтона и в десяти милях от Телл-Сити. Все 63 человека на борту погибли.

В ходе расследования были опрошены 75 очевидцев на земле, которые находились неподалеку от места происшествия. Согласно их показаниям, катастрофа случилась около 15:15, при этом небо было достаточно ясным, за исключением отдельных облаков с нижней границей примерно 4000 футов (1200 м), но видимость была достаточно хорошей. Самолет выполнял горизонтальный полет на большой высоте, следуя примерно с севера на юг, когда неожиданно появились два небольших облачка белого дыма, которые через несколько секунд сменило одно большое, уже из черного дыма. Раздались два громких взрыва, после чего из дымового облака снизу почти отвесно вылетел большой объект, который был объят пламенем и дымом, а следом за ним начали выпадать объекты поменьше. Фюзеляж лайнера в свою очередь пролетел горизонтально еще несколько секунд, но затем по большой дуге перешел в падение, после чего на огромной скорости врезался в землю, причем удар был настолько сильным, что мусор и отдельные обломки даже подлетели вверх почти на 250 футов (76 м).
В этом районе также находились три бомбардировщика B-52 Stratofortress и три заправщика КС-135 Stratotanker американских ВВС. Их экипажи отрабатывали дозаправку в воздухе, следуя на высотах от 31000 футов (9400 м) до 32000 футов (9800 м) примерно под углом 170° к курсу рейса 710. Согласно показаниям летчиков, в 15:32 они увидели темное облако дыма, от которого находились в тот момент примерно в 26 морских милях (48 км) на северо-северо-запад, а в 15:39 прошли на траверзе примерно в 12 морских милях (22 км) к западу, после чего потеряли это облако из виду. Формой облако смахивало на верхнюю часть ребенка, а его цвет был темным, какой характерен при сжигании нефтепродуктов. Также это облако было несколько вытянуто в северном направлении, его верхняя граница находилась примерно на высоте 25000 футов (7600 м), тогда как нижняя тонула в слое облачности. На протяжении всех семи минут наблюдения форма облака почти не изменялась.

Согласно имеющимся погодным данным и показаниям пилотов, катастрофа борта N121US произошла в ясном небе, где однако была сильная турбулентность. По результатам изучения обломков было определено, что авиалайнер выполнял горизонтальный полет, следуя по курсу 170° и с приборной скоростью 260 узлов (481 км/ч) на эшелоне 18000 футов, когда неожиданно на правом крыле вырвало куски в верхней части, после чего все крыло отделилось от фюзеляжа. Одновременно с этим на левом крыле оторвало внешнюю консоль левого крыла и отделился двигатель №1; двигатель №4 оторвало от крыла уже после того, как отделилось все правое крыло. Весь процесс отделения правого крыла занял примерно 6-10 секунд.
Пожара на борту до момента разрушения не было. Исходя из положения топливных клапанов, слив топлива экипаж не выполнял, клапаны кольцевания также были в нормальном рабочем положении. Был ли в момент происшествия включен автопилот, следователи определить не смогли. Проверка всех двигателей не выявила никаких признаков неисправности или отказа, которые могли бы привести к катастрофе.
Оба крайних двигателя (№1 и 4) отделились от самолета уже в начале разрушения, причем первым был №1, а №4 следом через очень короткий промежуток времени. Поэтому данному вопросу следовало уделить высокую важность. Определенно, отделение двигателей было вызвано ненормальными нагрузками, но при этом не было найдено доказательств, что данные нагрузки привели к усталости металла. Да и вообще ситуация, чтобы в обоих противоположных двигателях начали развиваться усталостные трещины, приведшие к почти одновременному отделению двигателей фактически невозможна.

24 апреля 1961 года Совет гражданской авиации опубликовал отчет по результатам расследования катастрофы "Локхид Электра" близ Каннелтона, согласно которому причиной стало разрушение и отделение крыла. Само разрушение крыла было вызвано колебаниями мотогондол из-за флаттера (дрожание, вибрация - сочетание самовозбуждающихся незатухающих изгибающих и крутящих автоколебаний элементов конструкции летательного аппарата - главным образом крыла самолета), а способствующим фактором стало ослабление конструкции за период эксплуатации и столкновение самолета в роковом полете с сильной турбулентностью.

Полет до Нью-Йорка должен был проходить по плану через воздушные коридоры общему "Виктор 55" и "Виктор 60" для реактивных самолетов на эшелоне 27000 футов (8200 м), а общая продолжительность полёта должна была составить 1 час 29 минут при воздушной скорости 478 узлов (885 км/ч) и путевой 530 узлов (981 км/ч). После получения разрешения от диспетчера, в 09:11 рейс 826 вылетел из Чикаго и поднявшись к 09:36 до крейсерской высоты направился в Нью-Йорк.

В этот же день Lockheed L-1049 Super Constellation, бортовой номер N6907C, принадлежавший авиакомпании Trans World Airlines (TWA), выполнял регулярный пассажирский рейс TWA-266 по маршруту Дейтон - Колумбус - Нью-Йорк, а управлял им экипаж из 3-х человек, на борту работали 2 стюардессы. Полет до Колумбуса прошел без отклонений, после чего в аэропорту Порт-Колумбус было выполнено необходимое обслуживание и начата подготовка к следующему этапу. Всего на борт сели 39 пассажиров, включая двух детей, а запас топлива в баках составлял 2600 галлонов (11819 л.). Общий вес лайнера был в пределах нормы. Согласно заданию, до Нью-Йорка рейс 266 должен был следовать по правилам полетов по приборам на высоте 7000 футов (2100 м), а общая продолжительность полета оценивалась в 1 час 32 минуты.
Экипаж подал заявку на полет по плану, на что диспетчер дал разрешение следовать в Нью-Йорк по следующему маршруту: Аплтон, затем по коридору "Виктор 12" до Джонстауна, после по "Виктор 106" до Селинсгрова, а далее по "Виктор 6" и "Виктор 123" до аэропорта Ла Гуардия. В 09:00 рейс 266 вылетел из Колумбуса и направился в Нью-Йорк, причем в процессе полета ему было дано разрешение сперва подняться до эшелона 17000 футов (5200 м), а затем и до 19000 футов (5800 м).

В 10:05 экипаж самолета TWA связался с Нью-Йоркским центром управления воздушным движением и доложил о прохождении Селингсгрова на высоте 19000 футов (5791 м), на что получил разрешение выполнять постепенное снижение, чтобы пройти Аллентаун (штат Пенсильвания) на высоте 11000 футов (3400 м). О прохождении Аллентауна было доложено в 10:19, на что диспетчер Нью-Йоркского центра сообщил, что видит самолет у себя на радиолокаторе, после чего дал разрешение следовать к пересечению Линден пока без снижения. Разрешение на снижение до 10000 футов (3000 м) было дано в 10:21, на что экипаж подтвердил получение информации, доложив о начале снижения. Через пару минут, в 10:23 диспетчер передал рейсу 266 информацию о погоде в аэропорту Ла Гуардия: облачность с нижней границей 500 футов (150 м), небольшой снег, видимость 1 миля (1,6 км), ветер у земли северо-западный 15 узлов. Экипаж подтвердил получение информации и спросил, на какую полосу будет выполняться посадка. В ответ диспетчер сообщил что будет выполняться заход по приборам на полосу 4, но локатор сейчас не работает. Получение этой информации также было подтверждено.
Где-то в 10:24-10:26 было дано разрешение на снижение до 9000 футов (2700 м) с обязательным докладом об оставлении 10000 футов, а в 10:27 с "Локхида" сообщили о прохождении Сольберга, на что из "Нью-Йорк-центр" сообщили о прекращении радарного наблюдения и дали указание переходить на связь с диспетчером подхода аэропорта Ла Гуардия. Экипаж подтвердил получение информации и в 10:26:22 (по часам в аэропорту) перешел на связь диспетчером аэропорта, после чего получил от него следующее разрешение: "Сохраняйте 9000, доложите о [прохождении вектора] ноль один ноль [010°] от Роббинсвилла, заход по курсо-глиссадной системе на полосу 4, посадка на полосу 4, задержка не ожидается. Ветер северо-западный 15, давление 29,65. Погода в Ла Гуардиа - [облачность] 500 [футов], пасмурно, видимость 1 миля (1,6 км), снег. Пока ожидайте".
В 10:28 с самолета TWA сообщили о прохождении вектора 010° от Роббинсвилла, после чего запросили информацию о радиолокаторе в аэропорту. В ответ диспетчер сообщил, что курсовой радиолокатор исправен, а не работает локатор глиссады, после чего дал разрешение снижаться до 8000 футов (2400 м). Затем в 10:29 диспетчер дал разрешение снижаться до 6000 футов (1800 м) с докладом о прохождении 8000 футов. Экипаж подтвердил получение информации, а в 10:29:49 доложил о похождении высоты 8000. Диспетчер сообщил, что понял доклад, а также дал указание сохранять текущий курс до вектора от радиолокационного захода на посадку, что экипаж подтвердил. В 10:30:49 диспетчер подхода аэропорта Ла Гуардиа дал указание рейсу 266 замедляться до скорости подхода, а в 10:32:09 - выполнять правый поворот на курс 130°. Экипаж переспросил последнее указание, на что диспетчер повторил, сказав, что это радарный вектор для захода на посадку. После диспетчер запросил у экипажа их высоту, на что в 10:32:20 ему доложили о 6000 футов (1800 м). Тогда через пару секунд, в 10:32:22 было дано разрешение снижаться до 5000 футов (1500 м), что экипаж подтвердил.

В это время к Нью-Йорку уже подлетал рейс 826. Еще ранее в 10:12 его экипаж установил связь с Нью-Йоркским центром управления воздушным движением, на что получил следующее сообщение: "Юнайтед 826, Нью-Йорк-центр, понял. Продолжайте выполнять, радарное сопровождение сейчас недоступно. Снижайтесь и сохраняйте 25000 футов (7600 м)". В 10:14 с самолета UAL доложили о начале снижения с эшелона 270, а в 10:15 диспетчер передал: "Юнайтед 826, разрешено [следовать] до пересечения "Престон" по коридору "Виктор 60" до Аллентауна, до Роббинсвилла и по "Виктор 123". Сохраняйте эшелон 250". Экипаж подтвердил получение информации, а через шесть минут, примерно в 10:21 по ARINC связался с оператором своей компании и доложил: "Навигационный приемник № 2 вышел из строя". Такая неполадка, как отказ одного из двух навигационных приемников, осложняла ориентирование в пространстве в условиях полета по приборам. В это же время с рейсом 826 связался Нью-Йоркский диспетчерский центр и дал разрешение снижаться до 13000 футов (4000 м), на что экипаж передал: "Мы лучше останемся наверху". Тогда было дано указание сменить частоту для установки связи с диспетчером следующего сектора.
В 10:23:30 с "Дугласа" доложили о прохождении Аллентауна на эшелоне 250. Диспетчер ответил, что понял информацию, а сам в 10:24:37 передал данные о погоде в аэропорту Айдлуайлд.
В 10:25:20 экипаж подтвердил получение информации об изменении маршрута подхода, тем более, что предложенный вариант был короче стандартного на 11 миль (18 км). Примерно в 10:26:46 диспетчер дал разрешение снижаться до 11000 футов (3400 м), получение чего было подтверждено, а затем в 10:26:54 с самолета доложили о прохождении высоты 21000 футов (6400 м). В 10:28:41 диспетчер предупредил экипаж UAL: "826, наблюдаю, как вы сейчас пересекаете осевую [коридора] "Виктор 30". Экипаж доложил, что занял коридор "Виктор 30", после чего спросил расстояние до пересечения с "Виктор 123". В 10:28:56 диспетчер ответил: "Я вижу вас в 15, доберетесь через 16 миль (26 км) до "Виктор 123". С самолета подтвердили получение информации, а затем диспетчер добавил: "Сейчас вы примерно в 2 мили (3,2 км) от пересечения коридора "Виктор 433".
В 10:30:07 диспетчер дал указание рейсу 826 снижаться и сохранять 5000 футов (1500 м), что экипаж подтвердил, а затем доложил о прохождении 14000 футов (4300 м). Тогда диспетчер спросил: "Вы сможете пройти Престон на 5000 футах?" На это ему ответили: "Будем следовать прямо вниз".
В 10:33:01 с рейса 826 доложили о прохождении 6000 футов (1800 м).
Экипаж не докладывал диспетчеру об отказе навигационного приемника, считая, что это не может помешать в выполнении навигации. Из-за этого в центре управления воздушным движением не знали о ситуации на борту N8013U, а потому и радарное сопровождение было прекращено как обычно. На протяжении последующих событий полет рейса 826 по радиолокатору фактически никто не отслеживал.

В 10:32:37 диспетчер аэропорта Ла Гуардия дал рейсу TWA-266 указание на разворот вправо на курс 150°, а 10:32:47 предупредил о другом самолете, который находился относительно "Констеллэйшна" на "2 с половиной часа" (примерно 70-80° справа по курсу) и двигался на северо-запад. Получение обоих этих сообщений было подтверждено экипажем. В 10:33:08 диспетчер подхода спросил у экипажа их высоту, на что услышал едва разборчивое: "…500". Диспетчер переспросил, имели ли они в виду высоту в 5500 футов (1700 м), на что ответ был утвердительным. Тогда в 10:33:14, диспетчер Ла Гуардия разрешил снижаться до 1500 футов (460 м), а в 10:33:21 также дал указание повернуть на курс 130°. Оба эти указания также были подтверждены экипажем.
Неожиданно на экране радиолокатора диспетчер увидел засветку, которая на высокой скорости направлялась наперерез самолету TWA. Радары того времени еще не отображали высоту, которую диспетчеры узнавали у самих экипажей, поэтому в данном случае диспетчер также не знал, на какой высоте следует этот неопознанный самолет, но из-за его большой скорости предположил, что это, вероятней всего, идущий на ориентировочной высоте 10000 футов (3000 м) истребитель с авиабазы Миллер, близ которой в этот момент пролетал рейс 266. Тем не менее, он попытался предупредить пассажирский рейс: "Понял, похоже что к вам приближается реактивный самолет справа на 3 часа (примерно 90° справа по курсу) в одной миле, направляется на северо-восток". Неожиданно в 10:33:33 в эфире раздался шум включенного микрофона, который продолжался 6 секунд. Также отметки неизвестного самолета и рейса 266 слились, а затем разошлись, после чего одна из отметок, похожая на неопознанный самолет, направилась на северо-восток, а вторая будто остановилась, после чего медленно развернулась вправо и исчезла. Не понимая еще истинной ситуации, диспетчер подхода в 10:33:43 продолжил: "Транс Уорлд 266, после поверните направо на один ноль ноль [100°]". Но подтверждения от рейса 266 не прозвучало. Вплоть до 10:36:21 диспетчер предпринял множество попыток связаться с бортом N6907C, но все они были безуспешны.
Следовавший на большой скорости после крутого снижения, в 10:33:28 (согласно времени на ленте записи переговоров) рейс 826 связался с диспетчером подхода аэропорта Айдлуайлд:
10:33:28 UAL 826 Айдлуайлд-подход, Юнайтед 826, приближаемся к Престону на 5000.
10:33:33 Айдлуайлд-подход, Юнайтед 826, Айдлуайлд-подход, сохраняйте 5000 [футов]. Небольшая задержка в Престоне. Посадка в Айдлуайлд на полосу 4 правая, курсо-глиссадная система работает. Погода над Айдлуайлд: 600 футов (180 м) переменная, 1500 футов (460 м) сплошная… Видимость ½ мили (0,8 км), небольшой дождь и туман.
Самолет еще не наблюдался на экране радиолокатора, а инструкции по выполнению захода на посадку и погоду в аэропорту диспетчер закончил передавать примерно в 10:33:54, но подтверждения от экипажа не поступало. Все попытки вновь связаться с бортом N8013U оказались безуспешными. Диспетчер подхода аэропорта Ла Гуардия в это время наблюдал, как неустановленная засветка следуя на северо-восток исчезла в 8-10 милях от точки расхождения.
Экипаж самолета UAL ошибся, когда доложил о подходе к Престону, на самом деле они были уже в десятке миль за ним. В 10:33:33 на расстоянии 11 миль (18 км) северо-восточней данной точки и у западной оконечности авиабазы Миллер, следующий в облаках на высоте около 5200 футов (1600 м) со скоростью 301 узел (557 км/ч) по магнитному курсу около 50° "Дуглас" протаранил "Локхид". Столкновение произошло под углом 110°, когда винтовой самолет выполнял левый поворот (с курса 150° на 130°). Реактивные двигатели пробили фюзеляж "Констеллэйшна", при этом у DC-8 в двигатель № 4 (крайний правый) засосало одного из пассажиров с самолета TWA, после чего данный двигатель вместе с правой консолью крыла отделились. Рейс 826 перешел в снижение, продолжая следовать на северо-восток, прямо на город. У "Локхида" повреждения, полученные в момент столкновения, были куда серьезнее: отделилась правая плоскость крыла (было приподнято в момент удара из-за левого крена), а фюзеляж разрушился на три части. Развернувшись вправо на юго-запад, рейс 266 рухнул на военный аэродром.
Диспетчер аэропорта Айдлуайлд еще передавал сводку о погоде, а DC-8 с горящим правым крылом уже падал на густонаселённый Бруклин. Нет точных сведений, был ли самолет в этот момент управляем, так как он продолжал лететь в прямом направлении над жилыми кварталами, хотя правее был расположен Проспект-парк. Но некоторые свидетели указывают, что в последний момент пилотам удалось перелететь школу на 6-й авеню с сотнями учеников. Пролетев от места столкновения 8,5 мили (14 км), авиалайнер упал на здания близ пересечения 7-й авеню и Стерлинг-Плейс. Левая плоскость крыла врезалась в здание по адресу Стерлинг Плейс 126, оставив в его крыше кусок длиной 15 футов (4,6 м). От удара авиалайнер чуть развернуло, после чего он двигателем №3 и правым крылом врезался в расположенную на 7-й авеню церковь, а затем взорвался. Левое крыло врезалось в соседний жилой дом. Оторванное от остального фюзеляжа, относительно целое хвостовое оперение упало на перекрестке 7-й авеню и Стерлинг Плейс.

В результате падения DC-8 на город возник пожар, охвативший около десятка домов. Многие здания были разрушены или значительно повреждены, в том числе церковь Огненного столпа, похоронное бюро МакКэддин и магазин деликатесов. В катастрофе погибли все 128 человек на обоих самолетах (84 на DC-8 и 44 на Super Constellation), а также 6 человек на земле.
Таким образом общее число жертв составило 134.

12 июня 1962 года был выпущен итоговый отчет о результатах расследования, согласно которому нью-йоркская авиакатастрофа произошла из-за того, что самолет компании United при выполнении захода на посадку пересек разрешенные границы, выйдя из воздушного пространства, выделенного службой управления воздушным движением. Способствовала этому высокая скорость авиалайнера на подходе к пересечению "Престон", а также изменение разрешения, из-за которого самолет был направлен через коридор "Виктор 123", что сокращало маршрут полета примерно на 11 миль (18 км).