Đến 20 giờ 30 tối 11/7, lực lượng chức năng mới di dời được các toa tàu gặp nạn ra khỏi đường ray.
Vụ va chạm đã làm lật đầu kéo và 3 toa tàu (2 toa chở hành lý, 1 toa chở máy phát điện phục vụ đoàn tàu), xe containner bị tàu húc văng ra xa. Vụ va chạm khiến lái tàu Đồng Khắc Thụy bị thương nhẹ.
Ngay sau khi vụ tai nạn xảy ra, ngành đường sắt đã huy động 100 cán bộ, công nhân viên, 1 cẩu 100 tấn, 2 cẩu 80 tấn tới hiện trường để khắc phục hậu quả. Tuy nhiên, do điều kiện địa hình phức tạp nên công tác khắc phục gặp rất nhiều khó khăn. Ông Đào Duy Hiền - Giám đốc Xí nghiệp vận tải đường sắt Hà Hải cho biết, với 3 cẩu thì không thể cẩu được đầu máy, chúng tôi đã điều động cẩu lớn hơn đến để khắc phục xong trong thời gian sớm nhất. Về 3 toa xe bị lật nghiêng, đến trưa 11/7 đã có một toa được cẩu lên và đưa về bãi, 2 toa xe còn lại được đưa ra khỏi phạm vi đường ray. Sau khi vụ tai nạn xảy ra, toàn bộ hành khách trên tàu đã được di tản và chuyển tải sang ô tô để tiếp tục hành trình, tiền xe do ngành đường sắt chi trả. Do sự cố lật tàu, trong sáng 11/7, có ít nhất 3 chuyến tàu từ Hà Nội đi Hải Phòng đã phải hủy và bị gián đoạn lịch trình.
Với sự nỗ lực của các lực lượng chức năng, đến khoảng 20 giờ 30, ngày 11/7, tuyến đường sắt Hà Nội - Hải Phòng đã được khai thông.
Ông Phạm Văn Bình - Trưởng ban ATGT đường sắt, Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam cho biết, lực lượng CSGT tỉnh Hải Dương đang tiến hành điều tra nguyên nhân dẫn đến vụ tai nạn trên. Tuy nhiên, có thể khẳng định, nguyên nhân ban đầu dẫn đến vụ tai nạn là lỗi từ phía người điều khiển xe containner. Bởi, nơi xảy ra vụ tai nạn là đường ngang được cảnh báo bằng biển báo. Trong trường hợp này, có thể lái xe đã chủ quan, không quan sát nên mới dẫn đến vụ va chạm.
Liên quan đến vụ tai nạn đường sắt trên, sáng 11/7, Bộ trưởng Bộ GTVT Đinh La Thăng đã có cuộc họp với các cơ quan, đơn vị để chỉ đạo giải quyết sự cố và bàn giải pháp bảo đảm trật tự ATGT đường sắt, nhất là tại các khu vực đường ngang.
Sau khi nghe báo cáo về vụ tai nạn, Bộ trưởng Đinh La Thăng đã nghiêm khắc phê bình các đơn vị liên quan vì đã để xảy ra sự cố, đặc biệt là công tác khắc phục chậm. Bộ trưởng yêu cầu Vụ Kết cấu hạ tầng và Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam khẩn cấp rà soát lại toàn bộ đường ngang; bổ sung các điều kiện an toàn như biển báo, hệ thống cảnh báo, cắt cử người cảnh giới đường ngang…; phân định rõ trách nhiệm của ngành đường sắt và địa phương trong việc quản lý đường ngang. Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam khẩn trương củng cố, nâng cao năng lực Trung tâm Ứng phó sự cố thiên tai và cứu nạn đường sắt; thường xuyên tổ chức tập huấn, diễn tập ứng phó sự cố cho nhân viên cứu hộ để phản ứng nhanh nhất khi có vụ việc xảy ra. Bộ trưởng cho biết, Bộ sẽ có văn bản đề nghị Bộ Công an xem xét khởi tố vụ án để điều tra, xử lý nghiêm cá nhân, đơn vị vi phạm.