1971年9月13日凌晨，林帥在妻子和兒子的簇擁下，乘車趕往了山海關機場，當時林帥的專機在那里等候，可由于事發突然，專機上的乘務人員還沒有到齊，最終飛機強行起飛了，目的地是哪里尚不明確。

飛機起飛不久，就有人請示毛主席詢問“要不要攔截？”毛主席用了一句俗語回答，說：“天要下雨，娘要改嫁，都是沒有辦法的事，讓他去吧！”可是后來發生的事卻出人意料。

9月14日，在專機起飛后的第二天，外交部收到了駐蒙古國大使館發回的絕密情報，13日凌晨2時許，中方的一架專機墜落在蒙古國的溫都爾汗一帶，準確位置是貝爾赫礦區10公里處，飛機墜落后起火，機上沒有幸存者。

毛主席得知消息后感到震驚，一連問了5個問題，首先關心的就是消息是否可靠？ 之后問為何那么巧墜在空地？飛機還有沒有油？是不是認錯了飛機？機上真的沒有幸存者嗎？這5個問題都表現出對墜機的難以置信。

實際上專機墜落燒毀的真相至今都是一個謎，據可查閱的資料表明，最先發現有飛機失事的人是蒙古國邊防總隊的一個哨兵，當時飛機越過國界，飛行高度非常低，轟鳴聲非常大，落地之后就燃起了大火。

值班的哨兵發現有飛機墜毀之后，迅速通報了上去，第一批到現場的人是蒙古國肯特省公安廳的警務人員，他們對現場進行了簡單的處理，清理出來了9具燒焦的遺骸，然后用白布蓋住了這些遺骸。

等到中國駐蒙古國大使館的人到場之時，蒙古國的人員和蘇聯的人已經在現場了，也就是說中方人員是最后到現場的，此前蒙方和蘇方人員究竟做了一些什么，在現場找到什么或是拿走什么都不得而知。

據參與現場搜救工作的中方人員許文益回憶講述，蘇聯第一批到現場的是軍事人員，他們到現場沒有在乎其它問題，而是著重了解專機的技術問題，這架專機是英國出口的三叉戟型號的飛機。

1970年，中國引進了這一型號的飛機，由于飛機各方面的性能比較好，后來就作為林帥的專機使用，在國內的編號為“256”。該飛機的制造技術對蘇聯來說并不算新穎，不過蘇聯還是拿走了發電機。

9月15日，蘇聯方面拿走了墜毀專機的發電機，這是他們從事故現場拿走的第一件東西。第二件重要的東西黑匣子也是被蘇聯人拿走了，眾所周知，黑匣子記錄著飛機上的談話和飛行數據，是了解墜機真相的重要東西。

可是蘇聯人拿走黑匣子之后并公開里面的內容，并且一直保密著。據許文益所說，現場還有一些手令之類的文件不見了，很可能也是被蘇方人員拿走了，中方人員想拿走其它東西卻全部被拒絕了。

第三件關于墜機之謎的重要東西，那就是飛行員身上的航圖不見了，也是被蘇方人員拿走了。如果這三件東西能給公布出來，或許就能揭露專機墜落燒毀的內情。最后中方人員要求帶走9具遺骸，仍遭蒙古國拒絕，最終9具遺骸被安葬在墜機地的附近。