Vào thời điểm trên, xe khách biển kiểm soát 65B-002.84 đang lưu thông trên Quốc lộ 51 hướng từ Bà Rịa-Vũng Tàu đi Biên Hòa, khi đến địa điểm trên, tài xế đánh tay lái tránh một xe máy đang lưu thông cùng chiều, sau đó xe khách lách sang trái va chạm với xe bồn (biển kiểm soát quân đội) chở dầu đang chạy ngược chiều.
Cú va chạm khiến 12 người trên xe khách bị thương, trong đó 5 người bị đa chấn thương nặng.
Sau khi vụ tai nạn xảy ra, người dân đã dùng búa đập cửa kính để đưa các nạn nhân ra ngoài. Một số người bị thương nặng đã được chuyển đến Bệnh viện đa khoa Đồng Nai và Bệnh viện Thống Nhất để cấp cứu.
Lực lượng cảnh sát giao thông và công an địa phương đã có mặt để điều tiết giao thông và làm rõ nguyên nhân vụ tai nạn.