В 11.24 ЯК-40 поднялся в воздух и взял курс на Брянск. Спустя полчаса Бондарев взял в багажном отделении сверток с ружьями, закрылся в туалете, распаковал их, собрал и зарядил. Однако войти с ними в салон у него духу не хватило, поэтому он временно положил их на прежнее место - в багажное отделение, прикрыв брезентом.
Захват начался, когда самолет подлетел к Брянску и начал снижаться. Жалнин сходил в багажное отделение и принес ружья. Одно он взял себе, другое отдал Бондареву, а у Романова имелся обрез. Именно Романов первым вышел в проход между креслами и, направив ствол на пассажиров, скомандовал: "Спокойно, с мест не вставать - буду стрелять!". Затем, оставив пассажиров на попечение своих подельников, он попытался ворваться в кабину пилотов, выстрелив в запертую дверь. Вскоре из кабины выскочил бортмеханик Никитин, который, воспользовавшись растерянностью Романова, перехватил его руку с обрезом и попытался отнять оружие. В пылу борьбы Романов во все горло закричал Жалнину: "Вова, стреляй!. И Вова выстрелил, попав бортмеханику в живот (Никитин получил ранение брюшной полости с поражением печени, переломом нескольких ребер справа).
Большинство пассажиров, слыша шум борьбы, выстрелы и крики раненого летчика, продолжали оставаться на своих местах. Но один смельчак среди них нашелся. Им оказался Гапоненко, который вместе с женой и ребенком летел в Брянск. Передав ребенка жене, он бросился к кабине пилотов. Его бросок заметил Романов, который выстрелил в смельчака из обреза. Гапоненко на ходу убрал корпус чуть в сторону, чем спас себе жизнь - пуля угодила ему в плечо и пробила панель потолка самолета. В тот же момент Бондарев подскочил к Гапоненко, приставил дуло ружья в бок пассажиру и нажал на спусковой крючок. Но выстрела не последовало - ружье оказалось незаряженным! Тогда Гапоненко сбили с ног ударами прикладов и стали избивать ногами. Жалнин дважды пытался выстрелить в пассажира из ружья, но того опять спас случай при перезарядке спусковой механизм оказался на предохранителе.
Тем временем Романов выстрелом в дверь пилотской кабины сбил запор и ворвался внутрь, где находились командир корабля Кашин и 2-й пилот Толпекин. Направив обрез на пилотов, он потребовал связаться с Брянском. Те подчинились. Через пилотов Романов передал властям города свое требование выдать им 1,5 миллиона долларов. За это они обещали никого не убивать и сообщить еще о двух преступных группах, которые в ближайшее время якобы попытаются осуществить угоны самолетов (на самом деле террористы блефовали). Однако брянские власти ответили отказом: дескать, откуда в нашем городе могут взяться такие деньги, летите обратно в Москву. Пришлось разворачивать самолет.
А в столице тем временем вовсю шла подготовка к приему "гостей". В те дни как раз закончился Всемирный конгресс миролюбивых сил, и в МУРе дежурила специальная группа захвата, состоящая из милиционеров-спортсменов из различных отделений милиции. Ее и направили вао Внуково, куда собирались посадить угнанный самолет (там удобнее было провести операцию). На связь с террористами лично вышел министр внутренних дел Николай Щелоков. Ему они передали свои требования: 1,5 миллиона баксов, дозаправка самолета, перелет в Ленинград, новая дозаправка и беспрепятственный вылет в Скандинавию. Щелоков внес в эти требования свои коррективы: освобождаете половину пассажиров - получаете половину требуемой суммы с условием освобождения остальных заложников в Питере, где получите остальные деньги. Бандиты соглашаются.
В 13 часов плененный ЯК-40 приземлился во Внуково. По требованию террористов он был поставлен на взлетной полосе, перед ним убрали все препятствия. В обмен на дозаправку парни согласились отдать двух раненых Никитина и Гапоненко. Причем потребовали, чтобы в машине "скорой помощи" находился всего лишь один врач и обязательно женщина. Их условие приняли и обмен состоялся (правда, раненых преступники сбросили на взлетную полосу, как бревна). Затем бандиты стали требовать денег. Но им ответили: сумма очень большая, для ее сбора потребуется время, ждите. На самом деле деньги никто не собирал, с самого кремлевского верха последовал приказ: "Из Москвы преступников не выпускать, обезвредить здесь же!".
Операция началась в 16.35 и длилась чуть больше трех минут. Спецназовцы под руководством старшего лейтенанта милиции Александра Попрядухина рассчитывали с помощью дымовой завесы ворваться в салон и обезвредить преступников. Но уже с первых секунд их план едва не провалился. Как только дымовая шашка упала в салон, Жалнин метким выстрелом из ружья выбил ее из салона. Затем он выстрелил в дверной проем, где мелькнула фигура одного из спецназовцев. К счастью, пуля никого не задела. Его подельники тоже открыли огонь, и спецназовцам пришлось ответить тем же. В течение нескольких секунд в салоне шел настоящий бой. В итоге в живых остались только двое бандитов - Жалнин и Бондарев. Романов покончил с собой, а Никифорова, который все время захвата занимал пассивную позицию и даже не вставал со своего кресла, смертельно ранили в ходе перестрелки. Также были ранены и двое пассажиров, сидевших ближе всего к месту перестрелки: один в бедро, другой в плечо.
Забегая вперед отмечу, что несмотря на беспрецедентность происшедшего, ни одна из центральных газет даже короткой строкой не упомянула об этом событии. И только "Комсомольская правда" спустя несколько дней в короткой заметке рассказала о задержании некоего опасного преступника, за что старший лейтенант Александр Попрядухин был удостоен звания Героя Советского Союза. Люди тогда удивлялись: видать, слишком опасный был преступник. Кстати, за три послевоенных десятилетия в СССР это был первый случай получения столь высокой награды милиционером.
А что же стало с террористами? Состоявшийся в конце июля 1974 года суд признал Бондарева психически невменяемым и назначил ему наказание в виде лечения в закрытой психушке. А Жалнин получил 10 лет без конфискации имущества.