1985年8月12日，时值夏末，数以百万计的人正要返乡欢迎日本传统节日盂兰盆节，传统上人们要拜祭祖先，常会返回出生地和家人团聚。在这一情况下，该班机的乘客大多为日本人，但也有21名外国人。

出事的JAL123航班为这架飞机当天预定飞航的第五个航班。到达大阪后折返的JAL130班机原本是当天最后的一班大阪往羽田班次，因此当时自羽田起飞的JA8119机上共搭载了能够飞行3小时15分钟、足够直接返航不需在大阪进行补给的燃料。JAL123航班的飞行计划为：18时00分自羽田国际机场起飞，起飞后向西南方向直飞，到达伊豆大岛后转向朝西方直线飞行，直至和歌山县串本町上空后以顺时针方向绕行约135度之后朝东北方进场，预计18时56分到达伊丹机场。

当天，飞机工程师福田博在JA8119上执飞了往返羽田与福冈的JAL363/366，副机长佐木祐也在另一架飞机上担任了乘务，机长高滨雅己则是当天第一次执飞。

18时24分，这是起飞12分钟后，在爬升时，突然发生巨响，机舱内发生爆炸性减压，机尾卫生间天花板崩塌，液压系统也故障，事后调查显示此时垂直尾翼更有一大半损毁脱离。机长决定回航至羽田。其后航机因液压油渗漏而引致操纵面板无法控制，但引擎和电力系统仍正常运作。

18时24分47秒，飞机宣布紧急状况，信号被位于所泽市的东京航空交通管制部接收。之后高滨雅己机长通过无线电向航空交通管制部确认紧急状况，并要求返回羽田机场，JAL123在飞至伊豆大岛上空时要求雷达导引，此时羽田机场开始做紧急着陆的准备。

18时27分：航航空交通管制部继续询问飞机出现的问题时，机长并没有回答。

18时40分：飞机为提升空气阻力放下起落架，其后在富士山东峦北方上空以及山梨县大月市上空进行了向右急回旋，高度从22,000呎降至6，000呎，下降15,400呎。在奥多摩町被人拍下没有垂直尾翼的JAL123班机。

18时48分：飞机设备记录到机长慌乱的呼吸声，但没人说话。

18时53分：航空交通管制部与JAL123取得联络，JAL123在无线电中称飞机已经“失控”。

18时56分：经过机长、副机师及飞航工程师的努力，仍然无法让飞机安全降落。飞机在高天原山坠毁，前半部撞山起火燃烧，后半部滑落山腰。

而事后了解，在客舱内，巨响之后，客舱内的氧气面罩直接落下，并开始播放预先录制的通知。根据提示，乘客们戴上氧气面罩并系好安全带。根据幸存者的证言，客舱内没有混乱，非常平静。带小孩的乘客根据提示为孩子戴好氧气面罩。

由于自意外发生到坠毁间有达半小时以上的时间，部分乘客在机上写下了遗书，并有乘客以相机拍下了当时机舱内的情景，这些遗物都在搜救过程中被发现。

由于失事现场位于山区，而且失事当时下雨，导致能见度不高，发现失事飞机的直升机认为没有生还者迹象，而不愿冒险降落检查。而陆路的搜救队伍则因不相信有生还者，所以当晚并没有连夜赶到现场搜救，而是在离现场63千米的村庄过夜。日本的搜救队内部出现种种混乱和延误，最终导致搜救人员到隔天才到达现场。之后日卖新闻的直升机也到达了现场，由于不具备救援条件，同样在悬空一段时间后离开。