Theo những người chứng kiến vụ việc, vào thời điểm trên, xe buýt của hãng Đông Bắc BKS 37B-8099 (đi hướng Vinh-Thanh Chương), khi chạy đến khúc cua ở xóm Đông Thượng đã tông vào xe buýt cùng hãng BKS 37B-007.12 chạy chiều ngược lại.
Cú tông đã khiến đầu của hai xe bị biến dạng, nhiều người trên xe bị thương, trong đó có 4 người bị thương nặng. Anh Nguyễn Đình Thông, tài xế xe BKS 37B-8099 bị gãy chân trái và mắc kẹt trong cabin, phải huy động xe cứu hộ đến để giải cứu; anh Trần Văn Sáu, tài xế xe BKS 37B-007.12 bị kính đâm vào mặt và mắt. 2 hành khách trên xe bị đa chấn thương, nghi chấn thương sọ não, vỡ xương bánh chè trái, chấn thương xương cánh tay phải,…
Ngay sau khi vụ việc xảy ra, lực lượng cảnh sát giao thông và Công an huyện Thanh Chương đã tổ chức khám nghiệm hiện trường để làm rõ vụ việc.