Согласно плану полета, DC-4 должен был сперва следовать по воздушному коридору V-4 от Денвера до Ларами, потом по V-118 до Рок-Ровера, с обязательным докладом о его прохождении, затем по V-6 до Форт-Бриджера и после по V-32 и совершить посадку в Солт-Лейк-Сити. Так как DC-4 не имеет герметичной пассажирской кабины, то высота полtта была установлена 10000 футов (3000 м), что обеспечивало на маршруте сохранение безопасной высоты при отсутствии дискомфорта для пассажиров. В 06:33 рейс 409 вылетел из Детройта и направился в Солт-Лейк-Сити, расчетное время полета составляло 2 часа 33 минуты. После взлета командир связался с оператором авиакомпании и сообщил время взлета. Это было последнее радиосообщение с борта рейса 409. По расчетам авиалайнер должен был пройти Рок-Ривер в 08:11, однако в данное время доклада от экипажа не прозвучало. После ряда безуспешных попыток установить связь, самолет был объявлен пропавшим.
Поиск самолета производился при поддержке ВВС Национальной гвардии, воздушного патрулирования и самой UAL. Сотрудники UAL высказали мнение, что экипаж мог спрямить маршрут, чтобы сократить отставание от расписания, поэтому поиски сосредоточили западней от маршрута в районе высоких гор. В 11:40 пилот Мэл Конине из Национальной гвардии штата Вайоминг в 33 милях западней Ларами и в полумиле от озера Мари близ шоссе 130 обнаружил на склоне горы Медисин-Боу темное пятно, в котором опознал разбившийся DC-4. Из-за сильной турбулентности близ горы пилоты смогли опуститься только на высоту около тысячи ярдов (910 метров) и не могли определить наличие выживших. Вышедшие к месту падения поисковые группы не смогли найти ни одного выжившего. Все 66 человек на борту погибли.

По трем найденным часам и часам на приборной панели самого самолета было установлено, что катастрофа произошла в 07:26 местного времени. На высоте 11570 футов (3500 м) авиалайнер с расчетной скоростью 240 миль/ч (386 км/ч) врезался в почти отвесный склон Медисин-Боу (максимальная высота 12005 футов или 3659 метров) всего в 60 футах (18 метров) ниже вершины гребня в месте удара и разрушился, после чего обломки скатились вниз по склону. Пилот небольшого самолета, выполнявшего перелет из Шайенна (Вайоминг) в Рино (Невада), прошел район гор за несколько минут до катастрофы рейса 409 и в 22 милях восточнее. С его слов, в северном направлении стоял густой туман, но видимость в районе гор была хорошая, хотя вершины и закрывались белыми облаками высотой около 13000 футов (около 4 км). Также перед горами из-за турбулентности наблюдались нисходящие воздушные потоки.
Был опрошен ряд свидетелей, на показаниях которых было определено, что самолет пролетел около 23 миль (37 км) на опасно малой высоте, пока в 124 милях (199 км) северо-северо-западнее аэропорта вылета и в 33 милях (53 км) западнее следующей точки маршрута не врезался в гору. Хотя свидетели не могли точно назвать бортовой номер самолета, однако они все заявляли о большом четырехмоторном самолете, а других таких в этом районе на тот момент не было. Теоретически, после вылета из Денвера рейс 409 в 25 милях (40 км) от Денвера должен был занять высоту 10000 футов (3000 м) и направляться по курсу 315°. Но рейс 409 вместо этого направлялся по курсу 300° на малой высоте. Как рассказал следователям один из опытных пилотов компании United, такое начало полета было распространенной практикой, чтобы уклониться от малых самолетов, входящих в зону аэропорта. Оставалось объяснить, почему пилоты продолжали сохранять это направление. Было выдвинуто два предположения: попытка спрямить маршрут, либо выведение экипажа из строя.
В пользу первой версии указывало отставание от расписания на 1 час 11 минут. Но спрямление маршрута давало небольшой выигрыш во времени, к тому же из дела командира экипажа следовало, что он был очень дисциплинированным, никогда не изменял маршрут полета без согласования с диспетчером, да и по данному маршруту за период около года до катастрофы летал уже 45 раз. К тому же видимость в районе составляла 40 миль, а потому горы должны были хорошо просматриваться на значительном расстоянии. Так как по самолету не было никаких замечаний во время предыдущих перелетов, можно сделать вывод, что навигационное оборудование работало исправно.
На вопрос, сохранял ли трудоспособность экипаж в момент катастрофы, точно ответить не представлялось возможным. Стоит отметить, что кабина пилотов имеет подогрев выхлопными газами двигателя. Между тем, если такие газы просочатся в кабину, то экипаж может потерять сознание. Хотя при рассмотрении кабины не было найдено никаких следов прогаров до столкновения с горой, но выпускной коллектор был сильно поврежден и некоторые части не были восстановлены. При повреждении этого коллектора ядовитые газы могли попасть в секцию носового шасси и оттуда просочиться в кабину при включении первичной вентиляции. Но при этом стоит отметить, что данный вентилятор включается только на земле, выключается до взлета и никогда не включается в полете, лишь при неисправности носового заборника воздуха. Хотя маловероятно, что экипаж потерял сознание, но эту версию нельзя полностью опровергнуть. Однако против нее все же свидетельствует то, что при эшелоне полета 10000 футов (3000 м) удар произошел на высоте 11570 футов (3500 м), то есть за 4 минуты с момента последнего наблюдения рейса 409 свидетелями тот успел набрать 1500 футов (500 м), что, вероятно, указывает на некоторые действия экипажа для выполнения подъема.

На основании изученных материалов и анализа полученных данных совет сделал вывод, что уклонение от маршрута было сделано пилотами умышленно, но причины, по которым они это сделали, установить не удалось.

Поле распространения основных обломков было вытянуто в северо-северо-западном направлении и имело площадь около 6 квадратных миль (16 кв.км.). На этом поле имелись два глубоких кратера, расположенные на расстоянии 150 футов (46 м) друг от друга и в которых были обнаружены обе плоскости крыла, все четыре силовые установки, а заодно и основные стойки шасси. На расстоянии около 4600 футов (1400 м) к юго-юго-востоку от этих кратеров находилась хвостовая часть лайнера, а носовая часть — примерно на 600 футов (180 м) к северу от кратеров. Также на удалении примерно 600 футов (180 м) к югу от кратеров была обнаружена отделившаяся внешняя часть левой плоскости крыла. Кроме того, на протяжении порядка 9 миль (14 км) к юго-юго-востоку от основного места падения были найдены обрывки легких материалов, включая бумагу и изоляцию фюзеляжа. Такая картина распределения показывала, что во время полета произошло отделение хвостовой части, при этом возникла взрывная декомпрессия, в результате которой и были выкинуты куски легких материалов. Потерявший управление авиалайнер перешел в почти отвесное падение, а перегрузки быстро достигли критических значений, в результате чего произошло отделение плоскостей крыльев. Отдельные части самолета на высокой скорости врезались в землю и взорвались.
Уже в начале расследования было отмечено, что разрушение самолета имело взрывной характер, причем взрыв был достаточно мощный и его нельзя было объяснить отказом какого-либо компонента или системы самолета. Да и на обломках сохранился запах и частицы, характерные для взрывчатки, причем сильнее всего эти признаки наблюдались на обломках, которые были в районе грузового отсека № 4. Проверка вещей, почты и багажа из этого же отсека также обнаружила на них запах взрывчатки. Наконец, когда следователи собрали найденные обломки на специальном макете, то мельче всего обломки были как раз в районе заднего грузового отсека, а отдельные фрагменты из этой части так и не удалось обнаружить. Взрыв произошел в заднем грузовом отсеке напротив грузовой двери под задним буфетом и чуть левее осевой линии самолёта . Взрывная волна распространилась во всех направлениях, при этом выбило переднюю и заднюю переборки (соответственно вперед и назад), пол салона вырвало вверх, а силовой набор в нижней части фюзеляжа - вниз, после чего произошло отделение хвостовой части фюзеляжа. В эпицентре взрыва не было никаких компонентов конструкции самолета, которые могли бы стать источником этого взрыва. До момента взрыва все системы авиалайнера, включая силовые установки, работали нормально и без отказов.
7 ноября комиссия от гражданской авиации пришла к мнению, что причиной происшествия стал взрыв бомбы на борту. 8 ноября расследование катастрофы рейса 629 было передано Федеральному бюро расследований (ФБР).
Были начаты проверки всех 44 погибших в поисках мотивов для их убийства. Заодно проверяли и тех, кто намеревался лететь данным рейсом, но затем сдал билет. Помимо этого следователи попытались определить, какой багаж был у каждого из пассажиров. В ходе этой проверки были найдены и личные вещи Дейзи Эльдоры Кинг - 53-летней предпринимательницы из Денвера, которая путешествовала в гости к своей дочери на Аляску. Ее личные вещи содержали личные письма, газетные вырезки о ее семье, персональную чековую книжку, дорожные чеки на $1000, список адресов, два ключа и квитанцию об аренде сейфа. Изучив газетные вырезки о ее семье, следователи наткнулись на заметку о сыне - Джеке Гилберте Грэхэме 1932 года рождения, который в 1951 году обвинялся в подделке документов и попал в список разыскиваемых.
В ходе следствия ФБР начала поиск по определению личностей пассажиров, которые были застрахованы в данном полете на большие суммы. Через три дня выяснилось, что имеются в общей сложности три страховых полиса на имя Дейзи Кинг. Позже 13 ноября был проведен обыск в доме ее сына Джека Грэхэма и в спальне в маленьком комоде из кедра был найден дубликат страхового полиса на сумму $37500 и на имя Дейзи Эльдоры Кинг. Согласно оригиналу этого полиса, выгодоприобретателем был указан Джек Грэхэм; также следователи нашли еще два страховых полиса на имя мисс Кинг, но уже на $6250 каждый, а выгодоприобретателями были указаны ее дочь и сестра.
ФБР начало более тщательно изучать мисс Кинг и ее семью, и тут было установлено, что оказывается в случае ее смерти достаточно солидное наследство должен был получить сын. Но при этом, по показаниям некоторых их знакомых, мать и сын постоянно ссорились по казалось бы мелочам, а отношения между ними были как у "кошки с собакой". Также выяснилось, что Грэхэм один раз устроил в ресторане взрыв, а незадолго до гибели своей матери купил пикап марки Chevrolet, который скоро же разбил в результате дорожно-транспортного происшествия, когда машина застряла на переезде. После этого Джек взял в долг $1000 под залог ресторанного оборудования.
10 ноября 1955 года Джек Грэхэм в присутствии своей сводной сестры в первый раз беседовал с сотрудниками ФБР. На следующий день следователи расспросили уже его жену, которая рассказала, что багаж для мисс Кинг собирал все-таки Джек. Что было в багаже, мисс Грэхэм не могла описать, но предполагала, что там был набор инструментов, так как муж неоднократно говорил, что хочет подарить такой набор своей матери на рождественские праздники. Самого подарка мисс Грэхэм не видела, но рассказала, как в день происшествия Джек Грэхэм принес домой сверток, после чего ушел с ним в подвал, где находился собранный багаж Дейзи Кинг. Когда Джеку Грэхэму сообщили о находках в его доме и результатах экспертиз, попросив объяснить все это, тот не выдержал и признался во всем, в том числе в причастности к взрыву самолета, в результате которого погибла его мать мисс Кинг. Как заявил Джек, бомба была замедленного действия и состояла из 25 динамитных шашек, двух электрических детонаторов из учебника для начинающего подрывника, таймера и шестивольтовой батареи.
14 ноября Джек Грэхэм подписал заявление о признании, на основании которого его обвинили в саботаже. 17 ноября Грэхэм был обвинен в убийстве родной матери, а 9 декабря предстал перед окружным судом. Суд над Грэхэмом был достаточно сложным, при этом было заслушано более двух сотен свидетелей. Наконец 5 мая 1956 года Джек Грэхэм был признан виновным в убийстве первой степени и приговорен к смертной казни. Его адвокаты несколько раз подавали ходатайства о пересмотре дела, но 22 октября 1956 года Верховный суд штата Колорадо подтвердил решение суда низшей инстанции и постановил привести приговор в исполнение до 12 января 1957 года. 11 января 1957 года Джек Гилберт Грэхэм был казнен в газовой камере.

В 14:28 (время здесь и далее МСК) рейс 135 вылетел из Новосибирска и в 18:52 благополучно приземлился в Иркутске. Далее предстоял обратный рейс 136 в Новосибирск, однако из-за неблагоприятных погодных условий тот был закрыт, в связи с чем по изменениям рейс 136 должен был выполняться в Красноярск на эшелоне 2700 метров. При этом экипаж получил прогноз погоды только на маршруте до Красноярска. Согласно данному прогнозу, на маршруте ожидалась переменная (6-9 баллов) слоисто-кучевая и разорвано-дождевая облачность с нижней границей от 600 до 1000 метров, а на участке Тайшет-Канск - с нижней границей от 300 до 600 метров, средняя, верхняя, осадки, видимость от 4 до 10 километров, в облаках наблюдалось обледенение, а горы были закрыты облачностью. В самом Красноярске ожидалась переменная верхняя слоисто-кучевая облачность с нижней границей от 600 до 1000 метров, временами снег, ветер северо-западный 6-9 м/с, в порывах до 12 м/с, видимость от 4 до 10 километров. На эшелоне 1000 метров ожидался ветер 40 км/ч, на 1500 метрах - 40 км/ч, на 2000 метрах - 50 км/ч, а на 3000 метрах - 60 км/ч. В 21:09 с 13 пассажирами (9 иностранцев со стыкового рейса и 4 советских из Иркутска) и 6 членами экипажа на борту Ил-12 вылетел из Иркутска.
В 22:55 с путевой скоростью 275 км/ч был пройден Нижнеудинск. До этого полёт проходил над облаками и без отклонений. Но далее самолет уже летел в облаках, в которых наблюдалось обледенение от слабого до среднего. Вероятно ориентируясь на полученный в Иркутске прогноз погоды, экипаж посчитал, что далее до Красноярске ветер юго-западный 40 км/ч. Однако уже в 23:50 АМСГ (Авиационная метеорологическая станция гражданская) в Красноярске получила данные, что на самом деле ветер был северо-западного направления, а на высоте 2000 метров его скорость достигает 130 км/ч, то есть самолет сносило не к северу, а к югу. Однако эти данные не были переданы руководителю полетов в Красноярском аэропорту, а также экипажу самолета. В 23:26 экипаж получил данные о пеленгах - обратный пеленг 282° от Красноярского аэропорта и истинный пеленг 147° от Енисейского аэропорта. Эти данные свидетельствовали, что с момента пролета Нижнеудинска, то есть за 31 минуту, авиалайнер прошел расстояние в 132 километра и находится в 18-20 километрах к югу от трассы. В 23:43 с самолета доложили о прохождении Канска, хотя здесь стоит отметить, что из-за нерасторопности старшего диспетчера Красноярской районной диспетчерской службы радиомаяк Канского аэропорта на тот момент был выключен. Но в 23:54 экипаж получил новые пеленги - обратный пеленг "около 280°" от Красноярского аэропорта и истинный пеленг 158° от Енисейского аэропорта, то есть самолет в тот момент фактически находился в 73 километрах от Красноярска, а исходя из ранее полученных пеленгов его путевая скорость составляла 435 км/ч. На основании этого видно, что пролеты Тайшета и Канска экипаж докладывал только ориентируясь на расчеты. Стоит отметить, что переданный экипажу "приблизительный" обратный пеленг 280° был неверным, что бортрадист и сообщил на землю. Такая ошибка была вызвана тем, что за радиопеленгаторами в Красноярске сидели стажеры, так как штатные сотрудники в количестве 11 человек были направлены на прохождение службы в Советской Армии.
Диспетчеры должны были понимать, что данные от экипажа об их путевой скорости противоречили данным, полученным на основании полученных пеленгов, но тем не менее не стали точно определять местонахождение самолета и не давали экипажу никаких указаний. Руководитель полетов и старший диспетчер районной диспетчерской службы фактически не вели никаких расчетов и полетом не руководили. Вообще после 23:26 ни экипаж, ни руководитель полетов, ни старший диспетчер уже не знали точно, где на самом деле находиться борт Л1789. То, что два предыдущих Ил-12 выполняя рейсы из Иркутска в Красноярск уклонялись к югу от трассы и прибывали с опозданием также никого не смутило. Хотя вхождение в зону Красноярского аэропорта по инструкциям должно было выполняться на высоте 2100 метров, диспетчер дал рейсу 136 указание снижаться до высоты 1500 метров. Однако экипаж, будучи уверенным, что их путевая скорость 275 км/ч, решил направляться в Новосибирск, как по расписанию. Для этого он связался с Новосибирском и запросил у них погоду, на что в 23:48 получил ответ, что над Новосибирском стоит сплошная облачность с нижней границей 290 метров, видимость 10 километров, ветер юго-западный 5 м/с. Тогда примерно в 00:02-00:04 с самолета в Красноярск было передано: "Подхожу, 2700 метров, ГСМ 2600 литров, хватит, Новосибирск меня примет, пройду пролетом". Однако диспетчер сообщил: "Новосибирск закрыт по метеоусловиям. Посадка у нас". Тогда экипаж передал, что понял указание и начал снижаться до указанной ранее высоты 1500 метров. В 00:10 (04:10 местного времени) экипаж вызвал Красноярский аэропорт для связи. Далее уже диспетчер командно-диспетчерского пункта Красноярского аэропорта начал вызывать борт Л1789, однако ответа не последовало. После ряда безуспешных попыток связаться с экипажем, были начаты поиски самолета. Однако борт Л1789 пропал без вести.
Спустя почти год, в июне 1955 года, охотником на горе Сивуха (высота 1807 метров) и в верховье реки Мана были случайно обнаружены обломки самолета. 12 июня на место катастрофы прибыла следственная комиссия. Как определили следователи, летящий по магнитному курсу 280° на высоте 1725 метров авиалайнер в 132 километрах к югу от трассы и в 204 километрах от Красноярского аэропорта врезался в скалистый восточный склон горы крутизной 40-45°, в результате чего полностью разрушился. Все люди на борту погибли, в том числе польская делегация ООН, которая возвращалась из Вьетнама. Официально погибли 19 человек, по другим же данным погибли 20 человек, так как в списках с именами экипажа не был указан второй пилот.

Согласно заключению следственной комиссии, к катастрофе привели следующие факторы:
Грубейшее пренебрежение своими обязанностями со стороны красноярских авиадиспетчеров: руководителя полетов аэропорта и старшего диспетчера районной диспетчерской службы. Они не руководили полетом, дали указание снижаться до высоты 1500 метров, вместо установленных 2100 метров, а также не приняли мер по включению радиомаяка в Канском аэропорту. Из-за этого самолет начал уклоняться от трассы и вскоре оказался в горном районе с высотами более 1500 метров;
Дежурные синоптики АМСГ в Иркутске и Красноярске выдали неверный и неоправдавшийся прогноз по ветрам на высотах. Также дежурный синоптик в Красноярске получив в 23:50 данные о фактических направлении и скорости ветра, не стал доводить эту информацию до руководителя полетов и экипажей самолетов;
Красноярское территориальное управление гражданского воздушного флота плохо выполняло контроль за службой движения Красноярского аэропорта, в том числе не устранило недостатки в работе служб аэропорта, особенно в службе движения;
Плохо работал Красноярский радиопеленгаторный узел;
Экипаж при расчетах неверно определил скорость и направление ветра, из-за чего взял упреждение на 10° к югу. Так как ветер на самом деле был не юго-западным, а северо-западным, выбранное упреждение только увеличило скорость уклонению к югу от трассы.

Данные о катастрофе были засекречены. Лишь в 2010 году на месте крушения был установлен памятный крест, а в 2013 году - памятная плита.

На небе в это время стояли отдельные облака, тихий северо-западный ветер, дымка, видимость составляла 4 километра, а температура воздуха -25°С. Вскоре после взлета в 20:47 с самолета доложили: "Взлет произвел, на борту все в порядке". Но когда Ил-12 на скорости 200 км/ч поднялся на высоту 100-120 метров, второй пилот увидел на левом моторе пламя и доложил экипажу о пожаре. Командир также увидел хорошо заметные в темноте отблески пламени, а когда и бортмеханик их подтвердил, дал команду зафлюгировать левый воздушный винт. Также командир, намереваясь сбить пламя, ввел авиалайнер в скольжение вправо с вертикальной скоростью 3-4 м/с, в результате чего потерял около 20-30 метров высоты. Затем на высоте 70-80 метров воздушный винт зафлюгировался, а яркое пламя прекратилось. Тогда командир начал выполнять левый разворот для захода на посадку на Алма-Атинский аэродром. В 20:48 экипаж доложил диспетчеру: "Иду на одном моторе", после чего связь прервалась.
Так как самолет продолжал снижаться, командир дал команду бортмеханику: "Форсаж правому мотору!", что и было выполнено. Несимметричность тяги начала разворачивать авиалайнер влево, что создавало значительные нагрузки на руль направления. Почувствовав, что отклонение руля направления вправо (для компенсации момента) требует значительных усилий, командир дал команду бортмеханику снять форсаж, а второму пилоту - не вмешиваться и следить за приборами. После получения команды, правый двигатель был выведен на номинальный режим, что не остановило снижение самолета. Тогда командир дал команду на увеличение работы правого мотора, но поступательная скорость упала до 170—180 км/ч, а потеря высоты не прекращалась. Тогда командир принял решение садиться на расположенный по маршруту полета военный аэродром Первомайка.
На высоте 15-20 метров Ил-12 подошел к аэродрому, но затем командир увидел, что перед ним расположен овраг шириной около 100 метров. Опасаясь не перелететь данный овраг, командир развернул авиалайнер на 90° влево по направлению к жилым домам. Потеряв при этом высоту, Ил-12 в процессе маневра врезался правой плоскостью крыла в стоящую на краю оврага сторожевую будку, а затем сбил несколько небольших деревьев и два телеграфных столба. Затем авиалайнер с работающим правым двигателем приземлился "на брюхо", проскользил около 160 метров и в 20:55 (17:55 МСК) врезался в кирпичный сарай и цементную помойку воинской части. От удара передняя часть фюзеляжа, включая пилотскую кабину, разрушилась, центроплан с плоскостями деформировало, а хвостовую часть оторвало. В результате происшествия погибла стюардесса, а летный экипаж (4 человека) и 2 пассажира были ранены.

Причинами катастрофы были названы:
Прогар клапана воздушного самопуска 10-го цилиндра левого двигателя из-за плохого технического обслуживания, принятый экипажем за пожар в двигателе и приведший к одномоторному полету на низкой высоте.
При выполнении одномоторного полета командир допустил грубые ошибки в технике пилотирования:
производил разворот с креном 5° на неработающий мотор при скорости 170-180 км/ч на высоте 80—70 метров;
переменно давал форсаж правому двигателю в процессе разворота, что значительно увеличивало скольжение самолета с креном на неработающий мотор и приводило к потере высоты и скорости.