Thông tin ban đầu cho biết, thời điểm trên, đoàn tàu hàng gồm 1 đầu máy D18E-602 kéo theo 27 toa hàng chở hơn 1.245 tấn hàng di chuyển từ Đồng Hới đi Hà Nội.
Khi vừa vào đường số 3 ga Yên Xuân, toa tàu thứ 3 và thứ 4 bất ngờ bị trật bánh và nghiêng xuống bên trái đường ray 45 độ, đâm gãy cột đèn phía trong ga.
Phát hiện sự việc, lái tàu đã cho dừng tàu để thông báo với cơ quan chức năng tiến hành cứu trợ. Đến 19h tối cùng ngày, lực lượng chức năng giải phóng hiện trường vụ việc.