Как только «Боинг» пересек границу, с камчатского аэродрома ПВО поднялся истребитель-перехватчик, пилотируемый майором Василием Казьминым. Истребитель догнал «Боинг», но не смог достаточно близко подойти к нему. А тот между тем за 38 минут пересек южное пространство Камчатки и продолжал полет над Охотским морем. При этом второй пилот «Боинга» во время сеансов связи с Анкориджем, а также с японскими навигационными службами спокойно сообщал, что полет проходит нормально, и называл именно те контрольные точки, через которые должен пролегать маршрут. Между тем отклонение от маршрута составляло уже около 450 километров.
По некоторым данным, кроме самолета, ведомого майором Казьминым, в воздух поднялись еще три самолета-перехватчика. Однако над Камчаткой в ту ночь стояла густая и высокая облачность, и перехватчики не смогли обнаружить корейский лайнер. Позднее советские военные власти сообщат, что он летел с потушенным внутренним освещением. Обычно гражданский самолет «светится» в ночном небе, и его легко отличить от военного. «Боинг-747» не светился, хотя и работали наружные мигалки, видимые, однако, лишь в ясном небе и с небольшого расстояния. Уже над Охотским морем истребитель-перехватчик Казьмина сумел достаточно близко подойти к «Боингу». Он сообщил на базу, что видит нарушителя.
Позднее западные газеты и журналы писали, что именно Казьмин и сбил корейский авиалайнер. Но это ошибка. Над Охотским морем самолет летел опять над международными водами, и никто не мог дать приказ на его уничтожение. Советское военное командование быстро сделало расчет разных возможностей дальнейшего полета «Боинга». Но точно установить, куда он направится, было нельзя. Радарные станции продолжали наблюдать за движением «Боинга». Он сделал небольшой поворот и направился к южной части острова Сахалин, где располагалось множество советских аэродромов и военных баз. Навстречу ему было поднято три истребителя-перехватчика СУ-15 и один МИГ-23. Первым приблизился к «Боингу» истребитель СУ-15, ведомый летчиком Осиповичем. Корейский самолет по-прежнему не светился в ночном небе, но это могло быть из-за того, что шторки на окнах были опущены. Во всяком случае, наружные мигалки работали, но у летчика даже мысли не было, что он преследует не военный, а гражданский самолет.
Приказ, полученный Осиповичем с земли, гласил: цель нарушила государственную границу. Цель уничтожить.
Как следует из расшифрованных через десять лет стенограмм записей на командных пунктах, непосредственно перед уничтожением корейского самолета состоялся следующий краткий диалог: Генерал Каменский, командующий ВВС Дальневосточного военного округа: «Надо уточнить, может быть, это какой гражданский борт или кто, черт его знает…» Генерал Корнуков: «Какой гражданский, он Камчатку прошел. Со стороны океана без опознавания. При нарушении государственной границы даю команду на поражение…» Еще раньше на несколько минут приказ на поражение сахалинский генерал Корнуков получил от генерала армии Ивана Моисеевича Третьяка, командующего Дальневосточным военным округом