Thời điểm xảy ra tai nạn, xe ô tô tải biển kiểm soát 20C- 191.06 kéo theo rơ moóc biển kiểm soát 20R-055.48 do Nguyễn Văn Luân (sinh năm 1991, trú tại xã Tiên Hội, huyện Đại Từ, tỉnh Thái Nguyên) điều khiển, lưu thông theo hướng Hà Nội đi Cao Bằng thì bị xe ô tô con biển kiểm soát 20A-263.48 do Lưu Đình Sinh (sinh năm 1980, trú tại Làng Chùa, xã Bảo Cường, huyện Định Hóa, tỉnh Thái Nguyên) điều khiển theo hướng ngược lại đâm vào đầu xe. Hậu quả, phần đầu xe ô tô con bị biến dạng, hư hỏng hoàn toàn. Lái xe tử vong tại chỗ, người ngồi cạnh là Mã Đình Sâm (sinh năm 1983, trú tại Định Hóa, Thái Nguyên) bị thương nặng và mắc kẹt trong cabin.

Lực lượng Cảnh sát Phòng cháy chữa cháy và cứu hộ cứu nạn đã huy động một xe chữa cháy và nhiều cán bộ, chiến sĩ cùng các thiết bị cứu nạn tiến hành phá ca-bin cứu nạn nhân. Sau hơn 30 phút, lực lượng cứu nạn đã giải cứu Mã Đình Sâm ra khỏi xe, đưa đi cấp cứu tại bệnh viện, đồng thời tiếp tục khoan cắt ca-bin xe con đưa thi thể nạn nhân đã tử vong ra khỏi xe. Do vết thương nặng, đến khoảng 23 giờ ngày 27/10, nạn nhân Mã Đình Sâm đã tử vong tại bệnh viện.

Nguyên nhân của vụ tai nạn đang được lực lượng chức năng điều tra, làm rõ.