Thời điểm trên, chiếc ô tô 5 chỗ do một người phụ nữ trung tuổi cầm lái, chạy trên Quốc lộ 10 bất ngờ chuyển hướng băng qua đường ngang để đi vào thôn Phú Thứ, xã Tam Thanh, huyện Vụ Bản. Đúng lúc này, tàu HSE5 chạy hướng Hà Nội-Sài Gòn lao tới, đâm vào ô tô khiến chiếc xe văng khỏi mốc giới hạn đường sắt.
Tại thời điểm xảy ra tai nạn trong xe có 6 phụ nữ nhưng chỉ một người (ngồi ghế đầu bên cạnh người lái) bị thương nhẹ, 5 người còn lại bị hoảng loạn còn chiếc ô tô hư hỏng nặng.
Vụ tai nạn khiến tàu HSE5 bị gián đoạn hành trình khoảng hơn 20 phút. Lực lượng chức năng đã nhanh chóng có mặt điều tiết, phân làn giao thông và xử lý vụ việc.