Flyg 605 landade mer än 640 meter efter banans förskjutna tröskel, med en hastighet av 150 knop (280 km/h; 170 mph), efter en inflygning till IGS-bana 13. Den tropiska stormen Ira gav upphov till sidovindar på 20 knop (37 km/h; 23 mph) på banan, med vindbyar på 38 knop (70 km/h; 44 mph), från en kurs på 070 grader.
Piloterna fick flera datorgenererade varningar om vindskjuvning och avvikelse från glidbanan och observerade kraftiga hastighetsfluktuationer under den sista milen före landning. Kaptenen, som var den flygande piloten, kopplade bort autopiloten och började flyga planet manuellt. Han kopplade också bort den automatiska gaspedalen eftersom han var missnöjd med dess prestanda. När flygplanet hade landat tog försteofficeren kontroll över planet och försökte hålla flygplanet på mittlinjen. Hans ingrepp var dock för kraftiga och kaptenen var tvungen att hjälpa honom. Under tiden ökade kaptenen oavsiktligt motoreffekten i stället för att aktivera dragkraftsomvändarna. De automatiska bromsarna var endast inställda på nivå nummer två och stängdes sedan av sekunder efter landningen på grund av den ökade effekten. Fartbromsarna drogs ut kortvarigt, men drogs sedan tillbaka, också på grund av effektökningen. Detta fick planet att ”flyta”, vilket gjorde bromsarna ineffektiva tills hastighetsbromsarna drogs ut igen. När försteofficeren slutligen märkte att de automatiska bromsarna var avaktiverade och att dragkraftsomvändarna inte hade aktiverats, tillämpade kaptenen omedelbart manuell bromsning och dragkraftsomvändning.
Kaptenen vände medvetet planet till vänster när han insåg att planet skulle köra ut över banan och träffa inflygningsbelysningssystemet (ALS) för bana 31. Denna åtgärd orsakade en ”ground loop”, vilket fick planet att glida av den vänstra sidan av landningsbanan in i Victoria Harbour, vilket förhindrade en kollision med ALS för bana 31. Planet stannade på grunt vatten, med en kurs på nästan 180 grader ut från riktningen mot bana 13.
En pilot från British Airways hade vägrat att göra inflygningen till Kai Tak-banan 13 minuter innan CAL 605-kaptenen bestämde sig för att försöka.
Undersökningen visade att olyckan berodde på att kaptenen inte inledde det obligatoriska förfarandet för avbruten inflygning när han observerade de kraftiga hastighetsfluktuationerna, kombinerat med varningar om vindskjuvning och avvikelse från glidbaneutbredningen. Det konstaterades också att försteofficeren inte hade tillräcklig erfarenhet för att hantera flygplanet vid landning i sidvind. China Airlines kritiserades också för att inte ha en tydlig procedur för landning i sidvind i sina handböcker för att hjälpa piloterna. Utredningen rekommenderade att flygbolaget skulle se över sina manualer och sin flygutbildning.