Theo Công an quận Liên Chiểu, vào thời điểm trên, xe tải mang biển số 75K-4779 vừa ra khỏi cửa hầm phía Nam chừng 550m thì tài xế cho xe dừng lại, phụ xe Nguyễn Văn Sơn (trú TP Huế) nhảy xuống kiểm tra xe.
Đúng lúc đó, xe tải mang biển số 98K-4186 do tài xế Trần Văn Thắng (28 tuổi, trú Hưng Yên) điều khiển cũng vừa ra khỏi cửa hầm.
Do không kịp quan sát nên chiếc xe tải 98K-4186 đã lao thẳng vào đuôi xe 75K-4779 đang dừng, sau đó tiếp tục tông gãy một loạt hộ lan mềm rồi lật vào núi.
Hậu quả là tài xế Trần Văn Thắng và phụ xe Nguyễn Văn Sơn chết tại chỗ. Hai phụ xe khác là Vũ Văn Trọng và Lê Hữu Hiệp bị thương nặng hiện đang cấp cứu tại Bệnh viện Đà Nẵng.
Ngay sau khi xảy ra vụ tai nạn, Công ty Quản lý, khai thác và vận hành hầm Hải Vân (Hamadeco) phối hợp với lực lượng CSGT Công an quận Liên Chiểu đã nỗ lực ứng cứu các nạn nhân bị thương, đưa đi cấp cứu, đồng thời phân luồng giao thông phía trước cửa hầm nhằm tránh ùn tắt. Đến 5g sáng cùng ngày, thi thể các nạn nhân mới được đưa ra khỏi xe.
Theo Phòng CSGT quận Liên Chiểu, nguyên nhân ban đầu dẫn đến vụ tai nạn giao thông nghiêm trọng này được các cơ quan chức năng nhận định là do xe 89K- 4186 bị đứt thắng trong khi xe 75K-4779 dừng đỗ không đúng nơi quy định.