Theo thông tin ban đầu, xe khách giường nằm mang biển số 50F-040.49, do tài xế Nguyễn Hải Trung (sinh 1977, ngụ tỉnh Khánh Hòa) điều khiển đi hướng bắc-nam. Khi đến km30 (đoạn qua xã Tân Lập), xe khách tông vào đuôi xe đầu kéo mang biển số 36R-030.36 do tài xế Lương Xuân Huân (sinh 1980), chạy cùng chiều phía trước.
Vụ tai nạn đã làm đầu xe khách bị biến dạng, hư hỏng hoàn toàn. Nhiều người bị thương được đưa đến Trung tâm Y tế khu vực Hàm Tân để cấp cứu, sơ cứu ban đầu. Một số trường hợp sau đó được chuyển đến Bệnh viện Đa khoa Bình Thuận để tiếp tục theo dõi và điều trị.
Tại hiện trường, Đội Cảnh sát Giao thông đường bộ cao tốc số 6 (Phòng 6, Cục Cảnh sát Giao thông) cùng đơn vị quản lý tuyến đã đến xử lý hiện trường và khám nghiệm hiện trường vụ tai nạn. Nguyên nhân ban đầu là do xe khách không giữ khoảng cách an toàn.
Đến khoảng 6 giờ cùng ngày, lực lượng Công an hoàn tất khám nghiệm, xe cẩu cứu hộ đã kéo xe khách trong vụ tai nạn rời hiện trường.