كانت في رحلة من ريو دي جانيرو إلى باريس، وقد اختفت عن شاشات الرادار المدنية والعسكرية في منطقة ما فوق المحيط الأطلسي حوالي الساعة السادسة صباحا بتوقيت غرينتش في الأول من يونيو 2009،وعلى متنها 228 راكبا بينهم طاقم الطائرة وعددهم 12 شخصا. ولم يتمكن المحققون من تحديد سبب الحادث، ولكن التحقيقات الأولية أظهرت بأن سبب السقوط قد يكون وجود الصقيع على أجهزة استشعار السرعة الجوية والمسماة أنابيب بيتوت خلال الرحلة، مما سبب بإعطاء بيانات سرعة جوية غير صحيحة، وإن كانت تلك الفرضية محل جدل. في يوم 31 مايو 2009 أقلعت الطائرة من ريو دي جانيرو الساعة 19:03 بالتوقيت المحلي (22:03 بالتوقيت العالمي). وكان آخر اتصال من الطاقم هي رسالة روتينية لمراقبي الحركة الجوية البرازيلية في 01:33 بالتوقيت العالمي، بعدما اقتربت الطائرة من نهاية تغطية الرادار البرازيلي في المحيط الأطلسي وفي طريقها إلى المجال الجوي السنغالي قبالة ساحل أفريقيا الغربي. وبعدها بأربعين دقيقة بدأت الطائرة في إرسال رسائل آلية مدة اربع دقائق تشير إلى وجود العديد من المشاكل والتحذيرات، وبعدها بقليل فقد كل اتصال مع الطائرة، وفي يوم 6 يونيو 2009 تمكنت عملية البحث والإنقاذ من انتشال جثتين وبعض الحطام الطافي فوق مياه المحيط على بعد 680 ميل (1,090 km)شمال شرقي جزيرة فرناندو دو نورونها على السواحل الشمالية الشرقية للبرازيل. ومن ضمن الحطام عثر على حقيبة بها تذكرة طيران وقد تأكد لاحقا بأنها لتلك الرحلة المنكوبة ، وفي يوم 27 يونيو توقف البحث عن الجثث والحطام بعد انتشال 51 جثة من مياه المحيط. وقد تعرضت تحقيقات تلك الكارثة لعراقيل كثيرة، وذلك لعدم وجود شهود عيان أو أدلة لمسارات الرادار، فضلا عن فقدان صندوق الطائرة الأسود، الذي انتشل من قاع المحيط بعدها بعامين أي في مايو 2011. ويعتبر الحادث من أسوأ حوادث الخطوط الجوية الفرنسية حيث وصفها بول لوي ارسلانيان رئيس مكتب التحقيق والتحليل لسلامة الطيران المدني الفرنسي بأنها أسوأ حادث في تاريخ الطيران الفرنسي. وهو الأسوأ منذ حادث الخطوط الجوية الأمريكية الرحلة 587 في نيويورك سنة 2001. وهو الحادث الجسيم الوحيد الذي يحدث لطائرة ايرباص A330 منذ دخولها خدمة الركاب حتى تحطم طائرة الخطوط الجوية الأفريقية في رحلة رقم 771 في طرابلس ليبيا في مايو 2010