Vào thời điểm trên, xe ô tô khách biển số 29B – 191.36 do lái xe Hoàng Cao Khải, sinh năm 1967, trú tại tổ 7, Phùng Chí Kiên, thành phố Bắc Kạn điều khiển đi hướng Thái Nguyên – Chợ Mới đã đâm va với xe ô tô tải biển số 29C-228.66 do Dương Trọng Thế, sinh năm 1981, trú tại tổ dân phố số 3, Hợp Giang, thành phố Cao Bằng, Cao Bằng điều khiển (xe đang bị hỏng đỗ trên đường).
Trên xe ô tô khách chở 4 người, gồm: Nguyễn Xuân Lâm, sinh năm 1988, trú tại Tập thể Ngân hàng, Láng Hạ, Cầu Giấy, Hà Nội; Hoàng Thị Linh, sinh năm 1991, trú tại Bố Lệch, Hiệp Lực, Ngân Sơn, Bắc Kạn; Đinh Khắc Đạt, sinh năm 1990, trú tại Nà Bản, Nông Hạ, Chợ Mới, Bắc Kạn; Nguyễn Đức Hoàng, sinh năm 1981, trú tại Chi Lăng, Hữu Lũng, Lạng Sơn.
Vụ tai nạn làm 3 người trên xe khách tử vong, trong đó có lái xe Hoàng Cao Khải (chết tại Bệnh viện Đa khoa Thái Nguyên) và 2 hành khách là Hoàng Thị Linh (chết tại hiện trường), Nguyễn Xuân Lâm (chết tại Bệnh viện Đa khoa Thái Nguyên). Đinh Khắc Đạt bị thương nặng và Nguyễn Đức Hoàng bị thương, hai xe ô tô hư hỏng.
Nhận được thông tin về vụ tai nạn giao thông đặc biệt nghiêm trọng, Cục Cảnh sát giao thông đã cử tổ công tác phối hợp với Công an tỉnh Thái Nguyên để điều tra nguyên nhân.