阿拉斯加航空261号班机是一架国际航班，起飞自墨西哥哈利斯科州巴亚尔塔港古斯塔沃·迪亚斯·奥尔达斯军官国际机场，计划降落在美国华盛顿州西雅图-塔科马国际机场，中间经停美国加利福尼亚州旧金山国际机场。

261号班机于太平洋时间下午1时37分离开巴亚尔塔港，随后攀升至巡航高度飞行高度层310（即31,000英尺，9,499米）。 起飞约两个小时后，机组人员第一次联系了位于华盛顿西塔科的航空公司签派处和位于洛杉矶国际机场的调度和维护控制设备的部门，报告水平尾翼有卡塞问题，并且讨论了改降洛杉矶机场的可能。

卡住的水平尾翼妨碍了对平衡调节系统的操作。以他们当时的巡航高度和速度，卡住的水平尾翼迫使机长要施以约10磅（44牛）的力去拉动控制杆以保持飞机平直飞行。机组人员和航空公司的维护部门都不能判定水平尾翼被卡住的原因。飞行员亦多次尝试过使用主要和备用平衡调节系统，试图解决卡住的问题，反而使得问题恶化。

下午4时09分，机组终于使被卡住的水平尾翼活动了一下，但水平尾翼一下子就进入使飞机机头向下的位置，迫使飞机进入俯冲。在大约80秒的时间内，阿拉斯加261号航班从大约31,500英尺（9.6千米）的高度一下子俯冲到23,000（7千米）至24,000英尺（7.3千米）左右。两名飞行员通过在操纵杆上施加130磅至140磅的拉力（约578牛至623牛），终于控制住这架以6,000英尺每分钟（30.1米每秒）的速度下降的飞机，并将其稳定在约24,400英尺（6.8千米）高度。

阿拉斯加261号航班随后将飞机的控制问题报告给空中交通管制（ATC），并表示打算迫降在洛杉矶国际机场。空管询问是否需要降低至海拔较低的高度进行降落准备，机长回复说想在海湾上空飞行一段距离，确认自己是否能控制飞机。后来在事故的听证会上，美国国家运输安全委员会的调查员们特别提出这一点，认为飞行员们决定不飞越人口稠密的地区的决定是非常正确的。在这段期间，机组经过讨论，决定不再进行任何尝试修复失控的水平尾翼的举动。他们下降到一个较低的高度，并开始准备降落在洛杉矶国际机场。

下午4时19分左右，CVR记录了至少四声“砰砰”的声响。17秒后，一声“非常响亮的噪音”之后，飞机开始向下直线俯冲坠落。

驾驶舱CVR的数据显示出在下坠期间飞行员仍努力尝试夺回飞机的控制权，甚至当意识到无法扬起机头的时候，他们还尝试让飞机在上下颠倒的状态下继续飞行。 在81秒内，飞机头朝下翻转，以超过13,300英尺每分钟（约69.33米每秒）的速度急速下坠了18,000英尺（5.5千米），高速撞击海面后坠毁。

通过测扫声纳系统，遥控探测车和一艘商用拖网渔船，工人们打捞上了85%的机身（包括尾部）和大部分的机翼。两个引擎，飞行数据记录器（FDR）和驾驶舱话音记录器（CVR）也被一并打捞出水。所有残骸均被运往加利福尼亚州的怀尼米港进行检查和记录。两个水平尾翼平衡调节系统的起重螺杆和他们顶部用的螺母也被找到。当起重螺杆被找到时，它的周围被细金属丝包裹着。后来这些细金属丝被证实是顶部螺母残留的螺纹。

日后的分析表明，顶部螺母大约90%的螺纹已经磨损掉，以至于在飞机失事的过程中，整个螺母都已完全脱落。当螺母的螺纹失效后，水平尾翼在气流的影响下无法起到作用，所以完全失效了。基于对最近一次对起重螺杆的检查，美国国家运输安全委员会（NTSB）发现螺母螺纹的磨损速率明显的高于平均值。NTSB研究了诸多可能导致这种极速磨损的原因，最终认定缺少润滑剂和其引发螺母的极度磨损是导致这起事故的直接原因。

调查人员随后进行调查为什么计划中维护的螺旋螺杆没有给予充足的润滑。在访问了阿拉斯加航空旧金山国际机场最后一次做润滑维护的机械师之后，调查人员发现该项维护仅耗时大约一小时就完成了。而实际上，飞机制造商预计这项维护工作需要大约四个小时才能完成， 这表明该机械师并没有能胜任他的工作。实验室的测试表明，从1999年9月到飞机失事的四个月的时间不可能达到残骸所示的极度磨损情况。所以，NTSB最终结论是，螺旋螺杆没有正确完成或是缺失了不止一次的润滑维护。

“端隙检查”是一项对螺旋螺杆的定期检查。NTSB研究了为什么最近一次的在1997年9月的端隙检查没有发现它极度磨损的状况。调查发现，阿拉斯加航空所用的装配式端隙检查工具并不符合制造商的要求。测试表明阿拉斯加航空所用的非标准工具会得到不准确的检查结果。事实上，如果在最近一次的端隙检查中得到了正确的检查结果，有可能检测结果可以指明螺纹的极度磨损情况并提示应该更换受损零件。

此次事故导致机上共88名人员全部遇难。由于客舱在坠毁时受到的严重冲击，仅有少数遇难乘客的遗体是完整的。通过指纹，牙医记录，纹身，个人物品以及法医人类学检测，所有乘客的身份均被辨认。

空难发生后，阿拉斯加航空管理层表示会采取类似瑞士航空公司处理瑞士航空111号班机空难时所采取的及时公布信息和安抚受害者家属的做法，而不是类似环球航空公司处理环球航空公司800号班机空难的方式。

经过遇难者家属同意后建造的纪念日晷被放置在怀尼米港。日晷由圣巴巴拉艺术家设计，每年1月31日下午4时22分，日晷都会把阴影投射到空难纪念碑上。

为了表彰机长特德·汤普森和副机长比尔·坦斯其在紧急时刻选择避开人口密集区的决定，他们两人被美国飞行员协会追授英勇金章。这是该奖章唯一一次授予给已逝世的获奖者。阿拉斯加航空在之后也以两位遇难飞行员的名字设立了“特德·汤普森/比尔·坦斯基”奖学金。

波音和阿拉斯加航空公司最终承担了坠机责任，并且和几乎所有死者家属达成庭外和解。但很多人仍然对阿拉斯加航空公司的安全性产生疑虑。阿拉斯加航空在2008年淘汰所有MD-80系客机，机队全数改为波音737客机进行运营。