Flug 605 landete mit einer Geschwindigkeit von 150 Knoten (280 km/h; 170 mph) nach einem IGS-Anflug auf die Landebahn 13 mehr als 2.100 Fuß (640 m) hinter der verschobenen Schwelle der Landebahn. Der Tropensturm Ira erzeugte auf dieser Landebahn Seitenwinde von 20 Knoten (37 km/h; 23 mph), die in Böen auf 38 Knoten (70 km/h; 44 mph) ansteigen konnten, und das aus einer Richtung von 070 Grad.
Die Piloten erhielten mehrere computergenerierte Warnungen vor Scherwinden und Gleitwinkelabweichungen und beobachteten starke Fluggeschwindigkeitsschwankungen während der letzten Meile vor dem Aufsetzen. Der Flugkapitän, der der fliegende Pilot war, schaltete den Autopiloten aus und begann, das Flugzeug manuell zu fliegen. Er schaltete auch den Autopiloten ab, da er mit dessen Leistung unzufrieden war. Nach der Landung des Flugzeugs übernahm der Erste Offizier die Kontrolle über das Flugzeug und versuchte, es auf der Mittellinie zu halten. Seine Eingaben waren jedoch zu heftig, so dass der Kapitän gezwungen war, ihm zu helfen. Währenddessen erhöhte der Kapitän versehentlich die Triebwerksleistung, anstatt die Schubumkehr zu aktivieren. Die automatischen Bremsen waren nur auf die zweite Stufe eingestellt und wurden Sekunden nach dem Aufsetzen aufgrund der erhöhten Leistung abgeschaltet. Die Speedbrakes wurden kurz ausgefahren, dann aber wieder eingefahren, ebenfalls aufgrund der Leistungserhöhung. Dies führte dazu, dass das Flugzeug „schwebte“ und die Bremsen unwirksam wurden, bis die Speedbrakes wieder ausgefahren wurden. Als der Erste Offizier schließlich bemerkte, dass die automatischen Bremsen entschärft waren und die Schubumkehrer nicht ausgelöst hatten, leitete der Kapitän sofort eine manuelle Bremsung und Schubumkehr ein.
Der Kapitän drehte das Flugzeug absichtlich nach links, als er erkannte, dass das Flugzeug die Landebahn überfliegen und die Anflugbefeuerung (ALS) für Landebahn 31 treffen würde. Diese Aktion verursachte eine „Bodenschleife“, durch die das Flugzeug von der linken Seite der Landebahn in den Victoria Harbour abrutschte und so eine Kollision mit der Anflugbefeuerung für die Landebahn 31 verhinderte. Das Flugzeug kam im flachen Wasser zum Stehen, mit einem Kurs, der fast 180 Grad von der Richtung der Landebahn 13 abwich.
Ein Pilot von British Airways hatte sich geweigert, den Anflug auf die Landebahn Kai Tak 13 Minuten vor der Entscheidung des Flugkapitäns der CAL 605 durchzuführen.
Die Untersuchung ergab, dass der Unfall durch das Versäumnis des Flugkapitäns verursacht wurde, das vorgeschriebene Fehlanflugverfahren einzuleiten, als er die starken Schwankungen der Fluggeschwindigkeit in Verbindung mit den Warnungen vor Windscherung und Gleitwinkelabweichung bemerkte. Außerdem wurde festgestellt, dass der erste Offizier nicht genügend Erfahrung hatte, um das Flugzeug bei der Landung unter Seitenwindbedingungen zu steuern. China Airlines wurde auch dafür kritisiert, dass es in den Handbüchern kein klares Verfahren für die Landung bei Seitenwind gibt, das den Piloten hilft. Die Untersuchung empfahl der Fluggesellschaft, ihre Handbücher und Flugschulungen zu überarbeiten.