Le vol 605 s’est posé à plus de 2 100 pieds (640 m) au-delà du seuil décalé de la piste, à une vitesse de 150 nœuds (280 km/h ; 170 mph), après une approche de la piste 13 IGS. La tempête tropicale Ira générait des vents de travers de 20 nœuds (37 km/h ; 23 mph) sur cette piste, avec des rafales à 38 nœuds (70 km/h ; 44 mph), à partir d’un cap de 070 degrés.
Les pilotes ont reçu plusieurs avertissements de cisaillement de vent et d’écart de pente de descente générés par ordinateur, et ont observé de fortes fluctuations de vitesse, au cours du dernier kilomètre avant le toucher des roues. Le commandant de bord, qui était le pilote aux commandes, a débranché le pilote automatique et a commencé à piloter l’avion manuellement. Il a également déconnecté l’auto-throttle car il n’était pas satisfait de ses performances. Après l’atterrissage de l’avion, le copilote a pris les commandes de l’avion et a tenté de maintenir l’avion sur l’axe central. Cependant, ses actions étaient trop fortes et le commandant de bord a été obligé de l’aider. Pendant ce temps, le commandant de bord a augmenté par inadvertance la puissance des moteurs au lieu d’activer les inverseurs de poussée. Les freins automatiques n’étaient réglés qu’au niveau numéro deux, puis ont été coupés quelques secondes après le toucher des roues en raison de l’augmentation de la puissance. Les aérofreins ont été sortis brièvement, puis rétractés, également en raison de l’augmentation de la puissance. Cela a fait « flotter » l’avion, rendant les freins inefficaces jusqu’à ce que les aérofreins soient à nouveau sortis. Lorsque le copilote a finalement remarqué que les freins automatiques étaient désarmés et que les inverseurs de poussée ne s’étaient pas déployés, le commandant de bord a immédiatement appliqué le freinage manuel et l’inversion de poussée.
Le commandant de bord a délibérément tourné l’avion vers la gauche lorsqu’il a réalisé que l’avion allait sortir de la piste et heurter le système de balisage lumineux d’approche (ALS) de la piste 31. Cette action a provoqué une « boucle de sol », faisant glisser l’avion du côté gauche de la piste dans le port de Victoria, empêchant ainsi une collision avec l’ALS de la piste 31. L’avion s’est immobilisé dans une eau peu profonde, avec un cap de près de 180 degrés par rapport à la direction de la piste 13.
Un pilote de British Airways avait refusé d’effectuer l’approche de la piste Kai Tak 13 minutes avant que le commandant de bord du CAL 605 ne décide de la tenter.
L’enquête a indiqué que l’accident a été causé par le fait que le commandant de bord n’a pas lancé la procédure obligatoire d’approche manquée lorsqu’il a observé les fortes fluctuations de vitesse, combinées aux alertes de cisaillement du vent et d’écart d’alignement de descente. Il a également été constaté que le copilote n’avait pas suffisamment d’expérience pour piloter l’appareil lors d’un atterrissage par vent de travers. China Airlines a également été critiquée pour ne pas avoir mis en place une procédure d’atterrissage par vent de travers claire dans ses manuels pour aider les pilotes. L’enquête a recommandé que la compagnie aérienne révise ses manuels et sa formation au pilotage.