Cú tông trực diện của hai tàu làm 4 toa tàu lật nghiêng khỏi đường ray; đầu máy của 2 tàu dính chặt vào nhau, hư hỏng. Tại hiện trường, nhiều toa tàu chở hàng hóa bị lật văng khỏi đường ray, hàng hóa vương vãi, hàng trăm mét đường ray trong nhà ga Núi Thành bị hư hỏng. Vụ va chạm khiến lái tàu của tàu hàng 2469 là Dương Trần Chí Hiếu (SN 1987, trú huyện Tuy Phước, Bình Định) bị thương.
Cũng trong thời gian trên, tại ga Yên Xuân, xã Hưng Xuân, Hưng Nguyên, (Nghệ An), đoàn tàu hàng gồm 1 đầu máy D18E-602 kéo theo 27 toa hàng chở hơn 1.245 tấn hàng khác di chuyển từ Đồng Hới đi Hà Nội. Khi vừa vào đường số 3 ga Yên Xuân, toa tàu thứ 3 và 4 bất ngờ bị trật bánh và nghiêng xuống bên trái đường ray 45 độ. Toa số 4 bị trật bánh 2 trục giá chuyển số 2.
Trước đó, khoảng 0h30 sáng 24/5, đoàn tàu chở khách đi từ Hà Nội - TPHCM khi đi qua Trường Khoa - Trường Lâm (xã Trường Lâm, Tĩnh Gia, Thanh Hoá) đã đâm vào chiếc xe ben chở đá cắt ngang qua đường ray. Sau cú đâm, 1 đầu máy cùng 6 toa tàu bị đứt rơi xuống ruộng. Vụ tai nạn làm 2 lái tàu tử vong và 9 người gồm hành khách và nhân viên cùng lái xe ben bị thương nặng.
