В 15:36 по местному времени из Токийского международного аэропорта вылетел B747-446D с регистрационным номером JA8904, который выполнял внутренний авиарейс JAL 907 и летел в Наху. На его борту находились 16 членов экипажа во главе с 40-летним капитаном Макото Ватанабэ (яп. 渡辺 誠), а также 411 пассажиров. Вскоре самолёт занял высоту 39 тысяч футов. Тем временем наперерез ему на высоте 37 тысяч футов (около 11,3 км) летел DC-10-40D с регистрационным номером JA8546, который выполнял международный рейс JAL 958 из южнокорейского аэропорта Кимхэ (г. Пусан) в японский Нарита. На его борту находились 13 членов экипажа во главе с капитаном Тацуюки Акадзавой (яп. 赤沢 達幸) и 237 пассажиров.
Самолёты должны были разойтись с безопасным интервалом высоты 2000 футов (около 600 метров). Но в 15:54 находящийся в Токийском центре управления полётами, расположенном в городе Токородзава, 26-летний стажёр Хидэки Хатитани (яп. 蜂谷 秀樹), который работал также с десятком других рейсов и увидел на экране пересекающиеся траектории рейсов 907 и 958, дал команду рейсу 958 (DC-10) на снижение до высоты 35 тысяч футов. Однако, запутавшись, он назвал неправильный номер — 907 (B747). Чуть позже, заметив, что 958 продолжает лететь на прежней высоте, стажёр дал команду данному рейсу на правый поворот. Но на борту 958-го эту команду не услышали. Руководительница стажёра, Ясуко Момии (яп. 籾井 康子), осознав опасность сложившейся ситуации, дала в эфир команду «957, начинайте подъём», хотя никакого рейса 957 в этот момент на радарах не было. А в это время система TCAS на борту B747 (рейс 907) стала давать команду на набор высоты, одновременно давая команду пилотам DC-10 (рейс 958) на снижение. Однако пилот Ватанабэ проигнорировал команды TCAS и продолжал выполнять команду диспетчера на снижение. Пилот Акадзава, действуя согласно командам системы, также начал спуск. Таким образом, оба самолёта теперь летели наперерез друг другу на одинаковых высотах.
В 15:55:02 в эфире наконец прозвучала команда рейсу 907, который в этот момент находился на высоте 36 200 футов (11 км), на набор высоты и подъём до эшелона 390 (39 тысяч футов или 11,9 км). Но выполнить её Ватанабэ не успел, потому что через считанные секунды он увидел летящий ему наперерез рейс 958 и полностью отдал штурвал от себя, направив 747-ой резко вниз и заставив поднырнуть его под DC-10. Самолёты разошлись на расстоянии менее 100 метров. Сам Ватанабэ заявил, что разница по высоте была всего 11 метров или 35 футов. Неизвестный пассажир позже в одной из передач на телеканале NHK рассказывал: Я никогда не видел чтобы самолеты летали так близко. Я думал, мы разобьёмся (англ. I have never seen a plane fly so close. I thought we were going to crash). Студент Алекс Тёрнер (англ. Alex Turner), обучающийся в академии на территории военной базы Кадена, подсчитал, что продолжительность манёвра составила пару секунд.
Так как к моменту пересечения самолётов бортпроводники уже обслуживали пассажиров, резкий манёвр Боинга привёл к опрокидыванию тележек с горячими напитками, а многих бортпроводников и непристёгнутых пассажиров подбросило вверх и они ударились о потолок. Одного мальчика перекинуло через 4 ряда сидений, а 54-летняя женщина сломала ногу. Всего на борту рейса 907 серьёзные травмы получили 9 человек: 2 бортпроводника и 7 пассажиров. Ещё 81 пассажир и 10 бортпроводников получили незначительные травмы — преимущественно ожоги от опрокинутых горячих напитков и синяки. В 16:45 рейс 907 с имеющимися незначительными повреждениями вернулся и совершил аварийную посадку в Токийском аэропорту. На борту рейса 958 никто не пострадал.
Никто из находящихся на обоих самолётах не погиб. Если бы столкновение всё же произошло, то могли погибнуть 677 человек, что на 94 превысило бы число жертв в крупнейшей на тот момент авиакатастрофе.
