Khi phát hiện cháy, lực lượng tại chỗ đã nỗ lực dập lửa ở đầu xe container mang biển số Lào và thông tin tới Cảnh sát PCCC trợ giúp.
Nhận được tin báo, Phòng Cảnh sát PCCC số 2, Cảnh sát PCCC tỉnh Thanh Hóa đã điều động một xe chữa cháy và xe cứu nạn cứu hộ cùng 25 cán bộ, chiến sĩ khẩn trương tiếp cập hiện trường tổ chức chữa cháy. Tuy nhiên, đám cháy phát triển rất nhanh nên Phòng Cảnh sát PCCC số 2 phải huy động thêm ba xe chữa cháy của Nhà máy Lọc hóa dầu Nghi Sơn phối hợp chữa cháy.
Ca-bin xe container bị cháy rụi khiến lái xe và phụ xe tử vong.
Sau 20 phút nỗ lực dập lửa, chiếc ô-tô bị cháy được khống chế, dập tắt hoàn toàn. Tuy nhiên, lực lượng cứu nạn cứu hộ phát hiện hai thi thể nạn nhân chết cháy kẹt trong phương tiện. Hiện lực lượng chức năng đã bàn giao nạn nhân cho Công an huyện Tĩnh Gia để điều tra rõ.
Nguyên nhân gây ra vụ cháy bước đầu được xác định là do xe container bị lật, rò rỉ nhiên liệu gây cháy.