В 21:49 рейс 2501 пролетал над Кливлендом (штат Огайо), когда экипаж связавшись с диспетчерским центром вновь запросил разрешения снизиться до высоты 4000 футов (1200 м), что на сей раз было одобрено. Спустя еще 40 минут (около 22:29) диспетчер дал указание рейсу 2501 снизиться до высоты 3500 футов (1100 м). Это было вызвано тем, что на пересекающемся направлении на восток на высоте 5000 футов (1500 м) следовал другой рейс, который пролетая над озером Мичиган попал под воздействие сильной турбулентности, из-за чего с трудом мог сохранять заданную высоту. В такой ситуации безопасный интервал по высоте 1000 футов (300 м) мог быть нарушен, во избежание чего рейс 2501 и был снижен на 500 футов (150 м).
В 22:51 с самолета доложили, что прошли Батл-Крик (штат Мичиган) на высоте 3500 футов (1100 м) и рассчитывают достичь Милуоки (штат Висконсин) в 23:37. В 23:13 авиалайнер пролетал близ Бентон-Харбора, когда экипаж запросил разрешение снизиться и следовать на высоте 2500 футов (760 м), при этом не объяснив причину. Но диспетчер не мог сразу ответить на такую просьбу, так как ему для этого нужно было разрешение от другого диспетчера. Затем рейсу 2501 было сообщено, что ему не разрешается снижаться до высоты 2500 футов (760 м). Экипаж в 23:15 подтвердил получение этой информации, что стало последним сообщением с борта N95425.
В 23:37 радист авиакомпании Northwest из Милуоки связался с офисами авиакомпании в Нью-Йорке (аэропорт Ла Гуардия) и Миннеаполисе, а также с диспетчерским центром в Чикаго, и доложил, что вот уже 10 минут, как рейс 2501 опаздывает с докладом о пролете Милуоки (переданное в 22:51 оценочное время "23:37" радист ошибочно интерпретировал как "23:27"). В 23:45 радист из Милуоки связался с центром в Мэдисоне (штат Висконсин) и запросил попытаться связаться с пропавшим самолетом на всех частотах (в Милуоки аппаратура для этого была неисправна). В 23:58 Чикагский диспетчерский центр по просьбе авиакомпании предупредил о случившемся воздушные и водные спасательные службы, в том числе военно-воздушные силы, военно-морские силы, береговую охрану, а также полицию штатов Висконсин, Иллинойс, Индиана и Мичиган. В 05:30 24 июня когда у самолета должно было закончиться топливо, а он так до сих пор никуда не прибыл, была объявлена чрезвычайная ситуация.
На рассвете 24 июня на озере Мичиган развернулись активные работы по поиску пропавшего борта N95425. Вечером в 18:30 катер "Woodbine" из береговой охраны в 18 милях (29 км) северо-северо-западней Бентон-Харбора обнаружил на поверхности озера масляное пятно, обломки самолета и его бортовой журнал. На следующий день (25 июня) в 05:30 в этом месте начались подводные поисковые работы с использованием гидролокатора, а заодно и водолазов, причем последние опускались в воду в местах, где локатор обнаруживал крупные объекты. Глубина в этом районе составляла 150 футов (46 м), а дно покрывал еще слой ила толщиной 30 - 40 футов (9 - 12 м). Видимость под водой по оценке не превышала 8 дюймов (20 см), что сильно ограничивало возможности водолазов, поэтому дополнительно дно также прочесывали и якорем-кошкой, но это не принесло результаты.
После двух дней работ военно-морские силы объявили о выходе из поисковой операции из-за сложных погодных условий, а также потому что не было найдено никаких улик, доказывающих что самолет уцелел или кто-то на его борту выжил. Дальнейшие поисковые работы теперь вели самолеты и береговая охрана. Были обнаружены 14 затонувших кораблей, но борт N95425 исчез в глубинах озера. Найдены были лишь обломки, которые сохраняли плавучесть: поплавок из топливного бака, поролоновые подушки, одеяла, подлокотники, а также фанерные листы пола и отдельные деревянные части. Также нашли несколько фрагментов тел, но по ним установить личности не удалось. Изучив характер повреждений, нанесенных найденным вещам острыми кромками разрушившегося фюзеляжа, было установлено, что авиалайнер упал в воду на высокой скорости около 400 миль/ч (640 км/ч) носом вниз и с завалом влево. Никаких признаков, что на борту до момента катастрофы был пожар, комиссия на обломках не обнаружила.
Все 58 человек на борту были объявлены погибшими.

Найденные небольшие фрагменты самолета, что плавали на воде, давали основание предположить, что столкновение с водой произошло на высокой скорости. Однако по ним нельзя было точно определить, была ли на борту до столкновения с водой какая-либо неисправность. Экипаж во время радиопереговоров также не сообщал о каких-нибудь проблемах на борту.
Известно только, что перед падением в воду самолет пролетал грозу, сопровождающуюся сильной турбулентностью. На основании этого были выдвинуты две версии о причинах катастрофы: из-за больших перегрузок разрушилась конструкция планера, либо в условиях турбулентности самолет вышел из под контроля экипажа, после чего перешел в штопор. Однако по имеющимся данным, в том числе тех немногих найденных фрагментов авиалайнера, нельзя было точно определить, какая из этих двух причин имела место быть.
Из-за недостаточности улик причину катастрофы комиссия установить не смогла.