Nguyên nhân gây ra vụ tai nạn là do xe ca mang biển kiểm soát 29B-05390 chạy theo hướng Đoan Hùng-Yên Bái do lái xe Lê Thanh Lực, sinh năm 1969, trú tại thị trấn Hương Canh, huyện Bình Xuyên, tỉnh Vĩnh Phúc điều khiển đã lao thẳng vào xe tải biển kiểm soát 22C-00959 chạy ngược chiều do lái xe Phạm Xuân Tình, sinh năm 1991, trú tại xã Thắng Quân, huyện Yên Sơn, tỉnh Tuyên Quang, điều khiển. Do va chạm mạnh, đầu của cả hai xe hư hỏng nặng, lực lượng cứu hộ phải dùng kích và máy cắt để phá ca bin mới đưa được lái xe ca ra khỏi vị trí buồng lái và đưa đi cấp cứu tại bệnh viện. Mặc dù đã được các bác sỹ của Bệnh viện Đa khoa Hùng Vương (huyện Đoan Hùng) tận tình cữu chữa nhưng do các vết thương quá nặng, đến sáng 2/9, lái xe ca Lê Thanh Lực đã tử vong. Hiện nay, lái xe tải Phạm Xuân Tình vẫn trong tình trạng nguy kịch, một số hành khách đi xe ca và người ngồi ghế phụ xe bị thương vẫn đang được điều trị tại bệnh viện. Số hành khách bị thương chủ yếu là ở Hải Phòng, Hà Nội, Vĩnh Phúc, Lào Cai và đã liên lạc được với người thân. Vụ tai nạn đã làm hàng trăm phương tiện tham gia giao thông bị ách tắc trong gần 4 tiếng đồng hồ mới được giải tỏa. Lực lượng chức năng đang tập trung điều tra, làm rõ nguyên nhân dẫn đến vụ tai nạn nói trên.