Sau khi nhận tin báo, Đội Cảnh sát Phòng cháy, chữa cháy và Cứu nạn, cứu hộ (Công an quận Cầu Giấy) đã điều xe chữa cháy cùng nhiều cán bộ, chiến sĩ đến hiện trường dập lửa. Sau khoảng 10 phút, vụ hỏa hoạn được dập tắt, song bên trong Trung tâm thương mại còn nhiều khói. Lực lượng Cảnh sát phải sử dụng máy hút khói chuyên dụng để đẩy khói ra ngoài. Toàn bộ Trung tâm thương mại Big C Thăng Long bị cắt điện. Công tác phối hợp hướng dẫn thoát nạn, xử lý cháy lan nhanh chóng được triển khai.
Vụ cháy không gây thiệt hại về người. Cơ quan chức năng đang thống kê thiệt hại về tài sản và điều tra, làm rõ nguyên nhân.