当地时间 05:17，乌克兰空域。一架俄军战机在 6700 米高度向西飞行，雷达开机，挂载多枚导弹。下方乌军 F16 以树梢高度向东航行，全程保持雷达静默。
地面控制员通报，两机相距 108 公里，距离持续快速缩短。F16 维持 70 米超低空飞行，规避高空战机雷达搜索。俄军战机继续向西扫描，随后爬升 1000 米，小幅调整航向。F16 飞行员检查弹药，携带两枚雷达制导空空导弹与近距格斗导弹。地面雷达短暂捕捉目标信号，判断机型为苏 35。地面下达迎头拦截指令，F16 保持低空静默转向。
距离缩短至 87 公里，告警接收器捕捉到俄军战机雷达搜索脉冲。F16 下降至 45 米，速度突破 900 公里每小时，利用地面杂波削弱雷达探测。战机短暂开启雷达，快速爬升至 2000 米，火控雷达锁定目标，从后下方完成锁定。
俄军战机收到告警，迅速调整姿态，双方互相锁定。两机相对接近速度接近 2000 公里每小时。俄军率先发射远程空空导弹，导弹直奔 F16。乌军飞行员稳住战机，等待最佳发射窗口，扣动扳机射出雷达制导空空导弹。两机相距 43 公里，双方导弹同时在空中疾驰。
05:21，F16 立刻实施防御机动，左转俯冲，释放金属箔条，战机翻滚 90 度，承受 8G 过载，让机身和来袭导弹弹道垂直，迫使导弹消耗燃料。俄军战机持续给导弹更新坐标，自身也探测到乌军导弹来袭，右转释放电子干扰。地面雷达制造信号迷惑俄军，俄军飞行员难以分辨威胁来源，机动动作反而优化了乌军导弹的攻击航线。
F16 俯冲进入山谷，最低高度不足 200 米，贴着山脊飞行。俄军导弹受地形杂波影响，能量快速衰减，最终燃料耗尽撞击山体爆炸。F16 依靠地面引导继续追击高空俄军战机。
05:22，乌军导弹导引头独立搜索目标。俄军战机猛推油门俯冲，连续投放干扰弹，一度让导弹短暂丢失目标。俄军继续俯冲就会进入地面防空火力范围，短暂犹豫后修正航向，乌军导弹重新捕获目标。
导弹在战机近旁起爆，碎片击穿机身面板，液压管路断裂，燃油被引燃。战机机身翻滚，机头下坠，拖出黑烟。俄军飞行员弹射跳伞，成功生还，战机坠毁。
F16 确认击落目标，地面管制员立刻下令返航。战机压低高度至 50 米，沿地形撤离。另一架俄军战机赶到交战区域搜索目标，只捕捉到地面杂波。俄军救援部队随后找到跳伞飞行员。俄方初期报告说法不一，各方对击落原因产生争论。
乌军 F16 平安返回基地。防空指挥中心人员意识到，长久以来认定乌军战机在射程和数量上处于劣势的固有判断，已经不再成立。