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  當天,編號C-FTLU的客機於達拉斯-沃斯堡國際機場起飛前往加拿大蒙特利爾機場,中途停經多倫多國際機場。機上並不滿座,只有41名乘客及5名機組人員。  飛機飛至肯塔基州路易斯維爾上空,機長正準備用餐之際,飛機的感應器顯示飛機的廁所有異物堵塞,斷路裝置因而跳掣。機長嘗試重新開啟廁所的斷路裝置但不成功。同一時間,坐在機尾附近的乘客嗅到一種像是燒焦了的塑膠般刺鼻的氣味,從廁所傳出。機上的空服員發現廁所有煙冒出,隨即向機長彙報,機長於是考慮向肯塔基控制中心要求緊急降落。這時空服員用滅火器試圖撲滅煙火。後來,他們發現煙霧沒有擴散,便以為已撲滅煙火,於是再向機長彙報,機長也因為怕誤了抵達多倫多的時間,理所當然地打消迫降的意圖。  但很快,廁所的煙火開始越來越大,濃煙越來越多,溫度亦隨即急升。這時機長才發出求救訊號並決定緊急迫降,但已錯過了降落路易維爾國際機場。於是要求迫降在辛辛那提機場。可是機上的濃煙已越來越多,乘客已感到呼吸困難,可是由於放下氧氣罩會放出氧氣,可能會助長火勢,因此機上的服務員只能呼籲乘客移往機頭近艙門位置,並派發溼毛巾掩鼻。在飛機迫降前,機上的濃煙已蔓延至全機,甚至是駕駛室。更糟糕的是,機上的儀器,包括電子導航系統一個接一個失靈,而且濃煙令機長無法以目視方式降落,因此,他們只能依靠塔臺控制員的對話指導進場。終於,在機上廁所發生火警後30分鐘,飛機降落在辛辛那提機場。  當飛機順利降落在辛辛那提機場後,機上的空中服務員已迫不及待開啟艙門,以輸入清新空氣。可是這舉動卻立即因輸入氧氣而令機艙觸發大火,飛機開始燃燒;但機上的濃煙卻沒有因艙門開啟而消散,部分乘客都因為機艙內能見度低而難以捉到門路逃生。駕駛艙內的正機長亦因為機上濃煙而薰昏,待機場上的消防車向機艙噴灑化學劑時,機長才驚醒並慌忙棄機逃生。就在機長從駕駛艙跳下,飛機降落不足90秒,飛機立即發生爆燃現象,把整個機艙完全吞噬,當時機上仍有23名乘客未及逃生。(有21名乘客的屍體在飛機的前半部被發現;由於濃煙密佈,導致乘客分不清楚逃生路線,有2名乘客的屍體在飛機的後半部。)  最後,這場火災共造成23人死亡,他們都是機上因閃燃而未能逃生的乘客,致命原因是吸入過多一氧化碳、氟化物及氰化物等有毒氣體,及活活被大火燒死。當中21人為加拿大籍,其餘兩人為美國籍。

  調查重點首先放在起火源頭,但經美國國家運輸安全委員會的調查後,也無法找出飛機為何會發生這樣的火災。由於當年的航班並未禁止在機艙內吸菸,因此調查人員一度懷疑是有乘客在廁所留下未熄滅的菸頭引致火災。可是其後調查人員並沒有發現是由菸頭引發大火的證據。而機長在報告中提到盥洗室的馬桶曾經不尋常地被堵塞,於是調查員又進行模擬馬桶被堵塞時會否觸發大火。他們雖然發現馬桶堵塞後強行運作馬達的話,確實會產生高溫及白煙,卻不足以燃燒起馬達周圍的物件,及引致像797號班機的大火。  另外,調查人員翻查該飛機的維修記錄,發現該飛機曾發生多次大大小小的事故。在空難前一年,共有76次維修記錄,而在四年前,飛機更曾發生爆炸減壓,整個尾錐脫落導致該客機要緊急迫降的事故;那次事故沖斷了不少電線。調查人員亦試圖檢查機尾線路有否電弧,並且在黑盒通話記錄中聽到電弧發出的聲音,可是火災已嚴重燒燬了很多證據,因此,火災源頭始終是個謎。  由於不能找到起火源頭,因此美國國家運輸安全委員會認為,機長的遲緩判斷,是導致加航797號班機有如此重大傷亡的原因,儘管加航員工並不同意。調查人員相信,若機長在發現盥洗室冒煙時立即作緊急降落,或許可節省超過5分鐘的時間,同時又可在比較近的路易斯維爾機場迫降。

  經此意外後,美國國家運輸安全委員會規定以下的措施:  797號班機的兩位機長雖然在事故調查中被批評判斷失誤以致死傷嚴重,可是因為他們奮力讓著火的飛機成功迫降,所以還是得到航空界頒發共六個獎項。  雖然「797號」這個航班編號直至現在仍然被加航使用,可是航線已改為由蒙特利爾至洛杉磯。而自此事故後,加航再也沒有發生過致命事故。
加拿大航空797號班機是加拿大航空在1983年6月2日前的一班由美國達拉斯至加拿大蒙特利爾的定期航班。就在1983年6月2日當天,一架DC-9-32型客機執行此航班時,飛機的廁所發生火警,濃煙充斥著整架飛機。雖然飛機最後成功迫降,可是降落後發生的大火卻令機上23名乘客來不及逃生死亡。