Ngày 25 tháng 7 năm 2000, chuyến bay 4590 Air France đã lao xuống đất tại Gonesse, Pháp, làm thiệt mạng 100 hành khách và 9 thành viên phi hành đoàn trên khoang cùng 4 người dưới mặt đất. Đây là vụ tai nạn nghiêm trọng đầu tiên và duy nhất của loại máy bay này.

Theo cuộc điều tra chính thức của Văn phòng điều tra tai nạn của Pháp, BEA, vụ tai nạn có nguyên nhân từ một mảnh titan, một phần của một bộ đối chiếu lực đẩy (thrust reverser), rơi ra từ chiếc DC-10 của Continental Airlines đã cất cánh khoảng bốn phút trước đó. Mảnh kim loại này đâm thủng lốp Concorde, làm chúng vỡ tan. Một mảnh cao su bắn vào bình nhiên liệu và làm đứt một sợi cáp dẫn điện. Sức va chạm gây sóng chấn động làm vỡ bình nhiên liệu cách điểm va chạm một đoạn. Nhiên liệu rò rỉ ra ngoài bắt lửa. Đội bay tắt động cơ số 2 khi nhận được cảnh báo cháy nhưng không thể thu càng, gây cản trở quá trình đạt độ cao của máy bay. Bởi động cơ số 1 chỉ hoạt động cầm chừng và tạo ra ít lực đẩy, chiếc máy bay không thể tăng độ cao và tốc độ, nhanh chóng chao đảo hạ thấp và nghiêng về bên trái. Máy bay đâm vào Khách sạn Hotelissimo tại Gonesse.

Các cựu phi công Concorde người Anh và Pháp đã xem xét nhiều khả năng khác mà bản báo cáo đã bỏ qua, gồm cả việc bố trí trọng lượng không cân bằng trong các bình nhiên liệu và bánh đáp không chặt. Họ đi tới kết luận rằng đã thay đổi hướng chạy trên đường bay, làm giảm tốc độ cất cánh xuống dưới mức yêu cầu tối thiểu. (Chiếc máy bay đã đổi hướng tới rất gần một chiếc Boeing 747 được biết đang chở Tổng thống Pháp Jacques Chirac ở thời điểm đó.) Họ cho rằng chiếc Concorde đã gặp vấn đề trước khi cất cánh, bởi nó quá nặng khi ở trong tình trạng đó, với trung tâm trọng lực nằm ở phía đuôi và cất cánh theo hướng gió thổi. Hơn nữa, nó đã mất miếng đệm chính cho cụm bánh đáp bên trái giúp định vị trục làm ảnh hưởng tới hướng trục và làm cụm bánh đáp lắc lư 3 độ về mọi phía. Việc bố trí trọng lượng không cân phía trái khiến ba bánh còn lại làm tình trạng trục đáp càng nghiêm trọng, vệt đen của bốn chiếc bánh để lại trên đường băng cho thấy chiếc máy bay đã trượt khỏi tầm kiểm soát. Bản báo cáo tạm tời của BEA cho rằng sự chệch hướng về phía trái xuất hiện không chỉ do bánh đáp không được lắp đặt chuẩn xác mà còn do mất lực đẩy từ động cơ số 1 và số 2.

Trước vụ tai nạn, có thể cho rằng Concorde là loại máy bay chở khách an toàn nhất thế giới về số lượng người chết trên km chuyên chở (0). Sau vụ tai nạn, tỷ lệ chết là 12.5 trên 1 triệu chuyến bay, tồi hơn gấp ba lần so với loại máy bay đứng thứ hai. Tuy nhiên, sự an toàn của máy bay không thể tính toán chính xác từ một vụ tai nạn và những cải tiến an toàn đã được tiến hành sau vụ này. Dù sao, vụ tai nạn của chiếc Concorde thuộc Air France Concorde cũng đánh dấu sự kết thúc của loại máy bay này.

Vụ tai nạn dẫn tới một chương trình cải tiến sau đó, gồm cả những biện pháp kiểm soát điện tử tin cậy hơn, lớp phủ Kevlar cho các bình nhiên liệu và những loại lốp được chế tạo đặc biệt chống nổ.