Aux alentours de 9 000 pieds (soit environ 2 700 m), un missile sol-air SA-14, tiré par des islamistes, touche l'Airbus sur le bout de son aile gauche. Le missile endommage la structure de l'avion, perçant l'un des réservoirs de kérosène, provoquant une fuite qui s'enflamme rapidement. Le missile cause également une fente de 5 mètres sur le longeron arrière de l'aile, et perfore les 3 circuits hydrauliques. Ces circuits, au nombre de 3 afin de pallier la panne éventuelle d'un (ou éventuellement de deux) circuit(s), servent à commander l'avion. Ils permettent notamment de diriger l'appareil (gestion des ailerons, gouvernes de profondeur et de direction), de sortir les volets, ainsi que le train d'atterrissage.
En raison de la perte des circuits hydrauliques de contrôle, l'avion entame une courbe phugoïde, il entre dans un cycle où il monte, puis descend, puis remonte. Une fois ce cycle enclenché, et sans commandes de vol, il est très difficile de rétablir l'avion dans une configuration de vol stable.
À ce moment, l'équipage ignore la cause de la panne et qu'ils ont été la cible d'un missile, même si cette hypothèse est déjà dans la tête de chacun des membres. Des hélicoptères américains patrouillant dans le secteur confirment à l'équipage que l'aile gauche est en feu et dégage de la fumée.
Le capitaine Éric Genotte, se remémorant une émission sur le vol 232 d'United Airlines décide de tenter de poser l'avion, sans aucune commande de vol, en utilisant uniquement la poussée des réacteurs, de façon symétrique (augmenter la poussée permet de monter, réduire la poussée de descendre), ou de façon asymétrique pour tourner (l'avion tourne du côté opposé au moteur délivrant le plus de puissance). Après quelques minutes, le commandant parvient à maîtriser la courbe phugoïde, et l'avion adopte à nouveau une configuration de vol stable. Pour autant, la partie n'est pas gagnée. D'une part, l'aile gauche, considérablement endommagée, traîne plus que l'aile droite, il faut donc en permanence corriger l'assiette de l'avion, qui a tendance à partir à gauche.
Enfin, le commandant de bord, toujours en ne jouant que sur la puissance des moteurs, parvient à aligner l'avion avec la piste de l'aéroport de Bagdad, afin d'y effectuer l'atterrissage. À la demande du commandant, Mario Rafoil, le mécanicien naviguant effectue la sortie manuelle du train, par gravité (les trains sont normalement sortis grâce à la pression hydraulique). Cette action change l'aérodynamique de l'avion, qui se remet alors à monter, et à perdre rapidement de la vitesse. Horrifié, le capitaine remet un peu de gaz afin de conserver de la vitesse, mais l'avion refuse de récupérer une assiette correcte. Le commandant de bord décide alors de tenter le tout pour le tout, et de réduire complètement les gaz, afin que le nez retombe. L'avion se rapproche dangereusement de la vitesse de décrochage, quand soudain, le nez retombe et l'avion reprend une assiette correcte. Une fois cette manœuvre effectuée, l'avion redevient contrôlable.