Minggu, 31 Mei 2009 pukul 19.00, pesawat meninggalkan Bandar Udara Internasional Rio de Janeiro-Galeão, Brasil menuju Bandar Udara Paris-Charles de Gaulle di Paris. Diperkirakan pesawat akan tiba di Paris pada Senin, 1 Juni 2009, pukul 11.00 waktu setempat.
Biro Penyelidikan dan Analisis Keselamatan Penerbangan Sipil Prancis (BEA) menulis dalam laporannya dugaan mengarah pada tabung pitot pesawat yang mengalami pembekuan sehingga mengganggu aliran udara. Saat itu memang terjadi badai es. BEA juga menyatakan bahwa kru pesawat telah merespons secara keliru alarm peringatan stall yang terus-menerus berbunyi ketika pilot menaikkan hidung pesawat sesaat setelah mode pilot otomatis (auto pilot) di pesawat pindah ke mode manual di dalam kondisi badai.
Jasad Sang Pilot, Kapten Marc Dubois (58), beserta seorang pramugari ditemukan di antara puluhan jenazah lainnya di perairan Brasil.
"Di antara para korban yang telah dievakuasi dari lautan, dua adalah kru penerbangan AF447: kapten dan seorang pramugari," sebut Air France dalam pernyataannya yang dikutip
BBC, pada 26 Juni 2009.
Dua tahun kemudian, Mei 2011, saat bangkai pesawat berhasil ditemukan dalam operasi pencarian, petugas juga menemukan jasad penumpang di antara puing-puing pesawat di kedalaman Lautan Atlantik. Kerangka jasad korban masih terikat pada salah satu kursi pesawat. Kondisi jasad memprihatinkan setelah dua tahun di dasar laut, seperti yang ditulis dalam laporan
BBC pada 5 Mei 2011.
Sampel telah diambil dari kerangka manusia tersebut dan akan dikirim ke laboratorium untuk analisis DNA.
Polisi mengatakan mengangkat jasad para korban itu cukup rumit, serta ada keraguan mengenai kelayakan operasi untuk mengangkat jasad para korban lainnya. Mungkin itu sebabnya sebagian keluarga korban menghendaki semuanya dibiarkan tetap di bawah laut.
Dalam proses investigasi, disebut-sebut kecelakaan terjadi karena kelalaian pilot. Dari rekaman kotak hitam, di saat-saat kacau sesaat sebelum jatuh, ternyata pilot tak berada di tempat. Pilot baru datang setelah dua kopilot memanggilnya dengan panik, beberapa menit kemudian.
Transkrip dari rekaman menunjukkan pembicaraan antara pilot David Robert (37), Pierre-Cedric Bonin (32) dan Kapten Dubois.
Seorang pilot berteriak, "Sial. Kita akan mati!" beberapa detik sebelum pesawat terjun ke laut.
Akibat kecelakaan ini Air France dan Airbus dihadapkan pada tuduhan pembantaian terkait dengan kecelakaan.
Banyak yang mempertanyakan ke mana sang pilot di saat cuaca buruk dan malah memberikan tugas kendali pesawat kepada Bonin yang relatif belum banyak pengalaman.
Sebanyak 228 penumpang tewas dalam kecelakaan pesawat Airbus A330-200 milik maskapai Air France, pada 1 Juni 2009. Pesawat dengan nomor penerbangan 447 itu jatuh ke Samudera Atlantik akibat pilot salah membaca indikator kecepatan pesawat. Butuh waktu berbulan-bulan bagi aparat Prancis untuk menemukan lokasi jatuhnya pesawat. Bangkai pesawat pun baru berhasil ditemukan dua tahun kemudian. 
