1 мая 1960 года американский самолет У-2, пилотируемый летчиком Фрэнсисом Пауэрсом, нарушил воздушное пространство СССР и был сбит в районе города Свердловска.

Это был далеко не первый полет, совершенный U-2 над территорией СССР. Этот самолет, высота полета которого составляла 20-24 километра, идеально подходил для шпионских целей, поскольку был недосягаем ни для истребителей, ни для зенитчиков.
Техническое превосходство этого высотного разведчика над всеми другими машинами подобного типа позволило американцам в течение нескольких лет безнаказанно совершать полеты над особо важными объектами на территории СССР.
Пилоты, участвовавшие в разведывательных полетах, выступали в качестве "гражданских" лиц без каких-либо документов, сами же самолеты, отправлявшиеся на "дело", не имели опознавательных знаков.
Попытки перехвата американских высотных разведчиков, нарушавших воздушное пространство СССР, предпринимались неоднократно советскими истребителями МиГ-19, но разница в высоте полета не позволяла им сбить нарушителя.
Ситуация изменилась 1 мая 1960 года. Рано утром в этот праздничный для советских граждан день самолет-разведчик U-2 под управлением старшего лейтенанта ВВС США Френсиса Пауэрса вылетел с базы Пешавар (Пакистан) в сторону границы СССР с очередным разведывательным заданием — операция "Оверфлайт", целью которой была фотосъёмка военных и промышленных объектов и запись сигналов советских радиолокационных станций.
Маршрут полета пролегал через территорию Афганистана, значительную часть территории СССР — Аральское море, Свердловск, Киров и Плесецк — и завершался на авиабазе Будё в Норвегии.
Чтобы не выдать себя, пилоту строжайше запретили поддерживать радиосвязь и с аэродромом в Пешаваре, и с американской базой в Инджирлике (Турция). Пауэрс пересек советскую границу в 5.36 по московскому времени юго-восточнее города Пянджа (Таджикистан) и с этого момента постоянно сопровождался радиолокационными станциями войск противовоздушной обороны СССР. Но раз за разом попытки перехватить U-2 заканчивались неудачей. Пауэрс уже миновал Тюратам (полигон Байконур, Казахстан), прошел вдоль Аральского моря, оставил позади Магнитогорск и Челябинск, почти подошел к Свердловску, а ПВО не могло с ним ничего сделать — самолетам не хватало высоты, а зенитные ракеты наземного базирования почти нигде еще не стояли.
Когда Пауэрс приблизился к Свердловску, с находящегося неподалеку аэродрома Кольцово был поднят случайно оказавшийся там высотный истребитель-перехватчик Су-9, у которого практический потолок до 20 километров. Но у самолета отсутствовало вооружение, так как его перегоняли с завода к месту службы, а летчик был без высотно-компенсирующего костюма. Поэтому пилоту было приказано уничтожить американский самолет-разведчик тараном. Однако из-за ошибок оператора наведения и отказа бортовой радиолокационной станции таран не состоялся. Летчик смог сделать только одну попытку из-за нехватки топлива, так как на такую высоту Су-9 мог подняться только на полном форсаже.
После неудачной попытки тарана с аэродрома под Свердловском были подняты на перехват два МиГ-19 под управлением капитана Бориса Айвазяна и старшего лейтенанта Сергея Сафронова. Американский самолет-шпион уже пробыл в воздушном пространстве Советского Союза больше трех часов, зайдя на глубину 2,1 тысячи километров от границы. Он сфотографировал закрытый "атомный" город Челябинск-40. На расстоянии 30 километров к юго-востоку от Свердловска Пауэрс изменил курс, повернув на 90 градусов. Его следующей целью был Плесецк.
В это время U-2 вошел в зону действия ракетного дивизиона, на вооружении которого стояли зенитные ракетные комплексы С-75, принятые на вооружение в конце 1950-х годов и способные поражать цели на высоте более 25 километров.
В 8.53 первая выпущенная ракета ЗРК С-75 подошла к U-2 сзади, но радио-взрыватель сработал преждевременно. Взрыв оторвал хвостовую часть самолета, и машина, клюнув носом, стала падать. Пилот Пауэрс не стал использовать катапультное кресло.
Позже он утверждал, что в нем находилось взрывное устройство, которое должно было сработать при катапультировании, чтобы самолет не попал в руки противника. Пауэрс, дождавшись высоты, когда можно было дышать без кислородного прибора, выбрался из разваливающегося на части самолета и выпрыгнул с парашютом.
После того, как U-2 рассыпался в воздухе, оператор РЛС принял отвалившиеся обломки за выпущенные противником радиолокационные помехи. В горячке боя никто не мог понять, попала ракета в цель или у нее сработал самоликвидатор, уничтожен нарушитель или нет, и сколько вообще целей в воздухе. Потому было решено работать по U-2 дальше, и соседний дивизион ЗРК С-75 дал залп по цели. Одна из ракет второго залпа едва не поразила Су-9.
Под этот же ракетный залп попали два истребителя МиГ-19, преследовавшие нарушителя. Машину Сергея Сафронова сбили, летчик погиб, а его напарнику, успевшему заметить идущую к его самолету ракету, в пикировании удалось выйти из-под удара.
Пауэрс приземлился недалеко от уральской деревушки, где его и взяли в плен местные жители. Позже летчика доставили вертолетом на аэродром под Свердловском, а затем отправили в Москву.
Обломки U-2 были разбросаны на огромной площади, но почти все собраны — в том числе найдены относительно хорошо сохранившиеся передняя часть фюзеляжа с центропланом и кабиной летчика с оборудованием, турбореактивный двигатель и хвостовая часть фюзеляжа с килем. Почти на всех узлах и агрегатах стояла маркировка американских фирм, а развед аппаратура, блок подрыва самолета и личное оружие пилота неопровержимо свидетельствовали о военном предназначении самолета. Позднее в московском Парке культуры и отдыха имени Горького была организована выставка трофеев.
После распространения информации об уничтожении U-2 американцы, думая, что никаких улик не сохранилось, вообще отрицали сам факт преднамеренного нарушения границы. Затем было заявлено, что пилот заблудился. Но советская сторона опровергла это заявление, предоставив доказательства в виде обломков самолета и показаний самого пилота.
Американской администрации пришлось признать, что ее разведывательные самолеты продолжают облетать на большой высоте советскую территорию для мониторинга военных приготовлений (раньше Вашингтон это отрицал). В результате не состоялся саммит в Париже, на котором планировалось обсудить ситуацию в разделенной Германии, возможность контроля над вооружениями, запрещения ядерных испытаний и ослабление напряженности между СССР и США. Был отменен намеченный на июнь 1960 года визит президента США Дуайта Эйзенхауэра в Москву.
Военнослужащие, отличившиеся в операции по уничтожению самолета-шпиона, были награждены. Ордена и медали получил 21 человек, ордена Красного Знамени были удостоены старший лейтенант Сергей Сафронов и командиры зенитных ракетных дивизионов.
Военная коллегия Верховного суда СССР в августе 1960 года приговорила Пауэрса к десяти годам лишения свободы с отбыванием первых трех лет в тюрьме по статье "шпионаж", но в заключении американский летчик провел всего 108 дней. В феврале 1962 года в Берлине Пауэрса обменяли на советского разведчика Рудольфа Абеля (настоящее имя — Вильям Фишер) — согласно достигнутой правительствами СССР и США договоренности.