Юрий Юдин выбыл при выходе на активную часть маршрута, в группе осталось девять человек.
23 января 1959 года группа отправилась в лыжный поход по северу Свердловской области. Возглавлял группу опытный турист Игорь Дятлов.Поход был приурочен к XXI съезду КПСС.
1 февраля 1959 г. группа остановилась на ночлег на склоне горы Холатчахль (Холат-Сяхл, в переводе с мансийского — «Гора мертвецов»)
12 февраля группа должна была дойти до конечной точки маршрута — посёлка Вижай, и послать телеграмму в институтский спортклуб.
Передовая поисковая группа была направлена в Ивдель 20февраля, для организации поисков с воздуха. Поисково-спасательные работы были начаты 22 февраля, было отправлено несколько поисковых отрядов.
26 февраля поисковой группой под руководством Б. Слобцова была обнаружена пустая палатка с разрезанной изнутри стенкой, обращённой вниз по склону. В палатке осталось снаряжение, а также обувь и верхняя одежда части туристов.
27 февраля в полутора километрах от палатки и ниже по склону на 280 м, рядом со следами костра, были обнаружены тела Юрия Дорошенко и Юрия Кривонищенко. Они были раздеты до нижнего белья. В 300 метрах от них, вверх по склону и в направлении палатки, лежало тело Игоря Дятлова. В 180 метрах от него, выше по склону, нашли труп Рустема Слободина, а в 150 метрах от Слободина, ещё выше — Зины Колмогоровой. На трупах не было следов насилия, все люди погибли от переохлаждения. Слободин имел черепно-мозговую травму, которая могла сопровождаться неоднократной потерей сознания и способствовала замерзанию.
Поиски проходили в несколько этапов с февраля по май. 4 маяв 75 метрах от костра под четырёхметровым слоем снега, в русле уже начавшего таять ручья, были найдены трупы Людмилы Дубининой, Александра Золотарёва,Николая Тибо-Бриньоля и Александра Колеватова. Трое имели тяжёлые травмы: у Дубининойи Золотарёва были переломы рёбер, у Тибо-Бриньоля — тяжёлая черепно-мозговая травма. Колеватов каких-либо серьёзных травм не имел, кроме повреждения наголове, нанесённого лавинным зондом, с помощью которого искали тела. Таким образом, поисковые работы закончились обнаружением тел всех участников похода.

Было выяснено, что гибель всех участников группы произошла вночь с 1 на 2 февраля. Несмотря на усилия поисковиков, так и не была установлена полная картина происшествия. Осталось невыясненным, что же действительно произошло с группой в ту ночь, почему они покинули палатку, как действовали дальше, при каких обстоятельствах четверо туристов были травмированы и как получилось, что не выжил никто.
В постановлении о прекращении уголовного дела говорится, что группа, по всей видимости, столкнулась с некими опасными обстоятельствами, в которых не усматривается признаков преступления, и не смогла им успешно противостоять, вследствие чего и погибла. Следствие, прежде всего, изучало обстоятельства дела касательно возможности нахождения в районе гибели группы в момент событий каких-либо других людей. Проверялись версии умышленного нападения на группу (со стороны манси, беглых заключённых или кого-либо ещё).Полностью материалы дела никогда не публиковались.

Версии
Выводы профессионалов — туристов и альпинистов, при некоторых расхождениях в оценках, в общем и в целом сводятся к тому, что по какой-то причине глубокой ночью 2 февраля, ночуя в палатке на безлесном склоне горы, люди внезапно проснулись, в спешке покинули палатку и двинулись вниз по склону, к лесу. Люди ушли частью не одевшись, без обуви, не достав из палатки необходимые вещи и снаряжение, не надев даже верхнюю одежду. Именно этот факт —причина покидания группой палатки — и представляет главный вопрос в данной истории.
Версий причин, побудивших группу покинуть палатку, как уже говорилось, достаточно много:
1)Версия схода лавина была отклонена сразу -ни сама палатка, ни растяжки, к которым она крепилась, не были сдвинуты. Кроме того, если тяжёлые телесные повреждения нескольких туристов были нанесены лавиной, то выглядит маловероятной возможность перемещения троих столь тяжело травмированных людей от палатки к месту, где были найдены их тела. В опубликованных документах следствия, в частности, экспертом прямо отвергается возможность самостоятельного перемещения Тибо-Бриньоля, исходя из полученных им травм. Концентрации следов, которая неизбежно образовалась бы при переноске раненых, спасатели не обнаружили.

2)Встреча с медведем.
По воспоминаниям людей, знавших Дятлова, он имел опыт встречи в походе с дикими зверями и умел действовать в подобных ситуациях, так что вряд ли такое нападение привело бы к бегству группы. Кроме того, не обнаружено ни следов пребывания в данном районе крупного хищника, ни следов нападения его на тела уже замёрзших туристов. Этой версии противоречит и то, что несколько членов группы, судя по положению тел, пытались вернуться к оставленной палатке — никто не стал бы делать это в темноте, когда невозможно убедиться, что зверь уже ушёл.

3) Нападение стаи волков.
В послевоенное время были многочисленные случаи поедания людей волками, особенно на севере Европейской части СССР, в том числе и на Северном Урале. Однако тела туристов остались нетронутыми, за исключением Людмилы Дубининой, но характер повреждений на её теле никак не связывается с крупным хищником.

4)Воздействие инфразвука.
Инфразвук может возникать при полёте воздушного объекта низко над землёй, а также в результате резонанса в естественных полостях или других природных объектах при действии ветра, или обтекании им твёрдых предметов, за счёт возникновения аэроупругих колебаний.Под воздействием инфразвука туристы испытали приступ неконтролируемого страха,чем и объясняется бегство.
Некоторые экспедиции, посещавшие этот район, отмечали необычное состояние, которое может быть свойственно воздействию инфразвука. В мансийских легендах также есть упоминания о странностях, которые тоже могут быть истолкованы подобным образом. Само название горы, на склоне которой произошла трагедия, в переводе с мансийского означает «Гора мертвецов»,что может указывать на наличие в этой местности какого-то постоянно действующего источника опасности, которым может быть, в частности и«инфразвуковой свисток», образованный естественными выходами горных пород. Для проверки этой гипотезы необходим длительный приборный мониторинг в районе гибели группы, который никем пока не проводился.

5) Воздействие тишины.
Все побывавшие на Северном Урале в зимний период, в том числе охотники и манси отмечают особую звенящую тишину, стоящую при отсутствии ветра в этих местах. По рассказам манси некоторые из охотников сходили с ума во время промысла в районе горы Отортен именно из-за отсутствия в течение недель какого-либо звука, даже криков ворон в тайге. Но совершенно невероятно чтобы массовому психозу подверглись сразу девять человек.
6) Шаровая молния.
Как вариант природного явления, напугавшего туристов и инициировавшего таким образом дальнейшие события, шаровая молния ничем не лучше и не хуже любого другого предположения, но эта версия также страдает отсутствием прямых доказательств. Как и отсутствием какой-либо статистики возникновения шаровых молний в зимнее время в Северных широтах.

7) Нападение беглых заключённых.
Следствие запрашивало близлежащие ИТУ и получило ответ, что в интересующий отрезок времени побегов заключённых не выявлено. В зимний период побеги в районе Северного Урала проблематичны из-за суровости природных условий и невозможности передвигаться вне постоянно действующих дорог. Кроме того, против этой версии говорит то, что все вещи,деньги, ценности, продукты и спирт остались нетронутыми.

8) Гибель от рук манси. Места, где погибли дятловцы, действительно упоминаются в мансийском фольклоре. Однако несмотря на это, ни гора Отортен, ни Холат-Сяхыл не являются у манси священными. По заключению судмедэкспертов,черепно-мозговые травмы у Тибо-Бриньоля и Слободина не могли быть нанесены камнем или иным оружием — тогда были бы неизбежно повреждены внешние ткани. Входе следствия эта версия отрабатывалась в числе первых, однако впоследствии была опровергнута.

9) Зачистка — выдвигались предположения,что гибель произошла от рук военных, которые убрали нежелательных свидетелей неких сверхсекретных учений или испытаний.
Однако в то время, как и в течение большого отрезка времени после событий, не существовало подразделений, в том числе и спецназа, способных действовать в таких условиях, тем более — не оставляя никаких следов. Следы целенаправленно искали спасатели, но не нашли никаких признаков пребывания посторонних людей в это время в этом районе. Также не было найдено каких-либо признаков воздействия и следов от применения оружия любого типа

10)НЛО.
Версия чисто спекулятивная, она опирается на сделанные в другое время наблюдения неких светящихся объектов, но нет никаких доказательств встречи группы с таким объектом.

11) Снежный человек.
Версия о появлении возле палатки «снежного человека» (реликтового гоминоида), на первый взгляд, объясняет и паническое бегство туристов, и характер телесных повреждений — по словам члена совета российского объединения криптозоологов Михаила Трахтенгерца, «как будто кто-то их уж очень крепко обнял». Следы, края которых к моменту начала поисковых работ уже были бы нечёткими, просто могли быть приняты за наддувы или выступающие камни, присыпанные снегом. Кроме того, поисковая группа в первую очередь искала следы людей, и на такие нетипичные отпечатки могла просто не обратить внимания.
Помимо вышеуказанных возражений, можно заметить: известно, что для устойчивого существования биологической популяции необходимо, чтобы её численность не опускалась ниже определённого предела — как минимум, это 100—200 особей. Трудно себе представить, чтобы в тех местах такая популяция по сей день осталась незамеченной. Кроме того, как и в случае версии нападения дикого зверя, туристы, не имея оружия, никогда не стали бы возвращаться к палатке по темноте, когда невозможно издали определить, ушёл ли зверь или ещё нет. В этом случае гораздо безопаснее провести ночь у костра.

12) Месть духов манси.
Духи манси уничтожили Дятловцев, нарушивших табу на посещение Горы Мертвецов и тем более приведших туда женщин, напугав их каким-то природным явлением либо просто явившись сами ночью около палатки. Эта версия, как и предыдущая, требует для начала доказать существование указанных духов в реальности. Кроме того, следствие отмечало (см. выше), что гора и её окрестности не считаются у манси священными. После 1959 г. Гору Мертвецов посетило большое количество людей, в том числе и женщин, и с ними ничего плохого не случилось (правда, ни одна тур группа не пыталась ночевать на горе).

13)Карлики с материка Арктида, Потомки древних ариев и прочее в том же духе.
Версия состоит в том, что группа наткнулась на какие-то артефакты, принадлежащие тщательно скрывающимся от людей представителям неких легендарных народов, сект, либо встретилась с ними самими и была уничтожена для сохранения тайны. Никаких однозначно трактуемых подтверждений этой версии (равно как и доказательств существования этих народов или сект) не приводится.