30 июня 1971 года при возвращении на Землю погибли советские космонавты Георгий Добровольский, Виктор Пацаев и Владислав Волков.

Космический корабль Союз-11 стартовал с Байконура 6 июня 1971 года. Экипаж, корабля, состоявший из командира Георгия Добровольского, борт-инженера Владислава Волкова и космонавта-исследователя Виктора Пацаева, готовился как дублирующий для экипажа Алексея Леонова, Валерия Кубасова и Петра Колодина. Однако за два дня до старта медицинская комиссия забраковала Валерия Кубасова: у него были обнаружены признаки аллергии. В связи с этим было решено заменить основной экипаж дублирующим.

Выход на орбиту, сближение и стыковка со станцией Салют-1 прошли в штатном режиме, 7 июня 1971 года экипаж приступил к расконсервации станции и работе на орбите.

Во время первого входа на станцию экипаж обнаружил, что воздух сильно задымлён. После ремонта вентиляционной системы космонавты провели следующие сутки в спускаемом аппарате, ожидая регенерации воздуха.

После этого экипаж приступил к запланированным работам. Пребывание на станции было продуктивным и включало телевилионную связь с Землёй. За время пребывания на станции космонавты ни разу не брились, и на землю должны были вернуься со внушительными бородами.
29 июня 1971 года, Союз-11 стал готовиться к спуску. При закрытии люка продолжала гореть надпись «Люк открыт». ЦУП предположил поломку датчика на обрезе люка, экипаж заблокировал его и проверил герметичность сбросом давления в бытовом отсеке.
29 июня в 21:25:15 ДМВ Союз-11 отделился от станции. Командир корабля доложил об этом в ЦУП.
30 июня в 01:35:24 ДМВ двигатель корабля был включён на торможение и отработал заданное время. В 01:47:28 ДМВ произошло разделение отсеков корабля, а связь с экипажем прервалась из-за вхождения корабля в радиотень. В 01:54 ДМВ станции слежения ПВО обнаружили спускаемый аппарат в 2200 км от расчётного места посадки. В 02:02:54 ДМВ на высоте около 7 км раскрылся основной парашют спускаемого аппарата, и вскоре он был обнаружен встречающими вертолётами. С вертолета Ми-6, который должен был забрать на внешней подвеске спускаемый аппарат, было хорошо видно, как плавно, медленно покачиваясь под куполом большого парашюта, спускалась кабина корабля. Однако экипаж на связь не выходил.

В 02:16:52 сработали двигатели мягкой посадки, полёт завершился в заданном районе: в 245 километрах юго-западнее Караганды и в 176 километрах юго-восточнее Джезказгана. Поисковая группа обнаружила экипаж без признаков жизни. Были проведены реанимационные мероприятия, но результатов они не дали. По предварительному заключению врача Анатолия Лебедева, сделанному на месте посадки, экипаж погиб от резкого понижения давления в кабине корабля.

В кабине Союза-11 были выключены все передатчики и приёмники. Плечевые ремни у всех троих членов экипажа были отстёгнуты, а ремни Добровольского перепутаны и застёгнут только верхний поясной замок.

Один из двух вентиляционных клапанов находился в открытом положении. Этот клапан открывается при парашютировании для выравнивания забортного атмосферного давления с давлением в спускаемом аппарате. Других отклонений от нормы специалисты не обнаружили.

Для расследования причин катастрофы была создана Правительственная комиссия под председательством академика Мстислава Келдыша.
Анализ записей автономного регистратора бортовых измерений Мир показал, что с момента разделения отсеков на высоте более 150 км давление в кабине спускаемого аппарата стало резко снижаться, и в течение 115 секунд упало до 50 мм рт. ст. Темп снижения давления соответствовал отверстию вентиляционного клапана. Комиссия пришла к однозначному выводу: при разделении отсеков преждевременно и несанкционированно открылся вентиляционный клапан. В результате спускаемый аппарат разгерметизировался, и это привело к гибели космонавтов.

Положение тел членов экипажа свидетельствовало о том, что они пытались ликвидировать утечку, однако в тумане, который заполнил кабину после разгерметизации, закрыли не тот клапан, и потеряли на этом время. Когда Георгий Добровольский обнаружил истинную причину разгерметизации, ему уже не хватило времени устранить её.

После катастрофы последовал 27-месячный перерыв в запусках кораблей Союз – следующий пилотируемый корабль Союз-12 был запущен 27 сентября 1973 года. За это время были пересмотрены многие концепции: изменилась компоновка органов управления корабля, став более эргономичной; операции подъёма-спуска стали проводить только в скафандрах, экипаж стал состоять из двух человек. Частично место третьего члена экипажа заняла установка автономного обеспечения жизнедеятельности легких скафандров, в составе которой заметный объем занимала криогенная ёмкость с запасом воздуха.

В 1973 году на месте приземления корабля Союз-11 был установлен мемориальный знак, который уже в наше время был разрушен вандалами.