Theo điều tra ban đầu, ba nạn nhân tử nạn tại chỗ là: Ninh Văn Tuấn (23 tuổi), Lại Văn Nghị (25 tuổi, cùng quê Ninh Bình), Phan Văn Hưng (19 tuổi, quê Thanh Hóa). Nạn nhân thứ tư là Vũ Văn Hiệp (24 tuổi, quê Nam Định), bị thương nguy kịch được đưa vào Bệnh viện 115 cấp cứu nhưng do vết thương quá nặng cũng tử vong vào lúc 3h sáng cùng ngày.
Theo biên bản của Đội CSGT An Sương, vào giờ trên, trong lúc tổ tuần tra đang thực hiện công tác phòng chống đua xe trên QL22 thì phát hiện xe tải BKS 60S-5481, do tài xế Nguyễn Văn Vịnh (21 tuổi, quê quán Đồng Nai) điều khiển vi phạm luật giao thông nên lực lượng yêu cầu dừng xe kiểm tra hành chính.
Tài xế Vịnh cho xe tấp sát vào lề đường và bật đèn xi nhan, sau đó xuống xe xuất trình giấy tờ. Cùng lúc này xe gắn máy BKS 54V1-7916, chở 4 lưu thông vào phần đường dành cho phương tiện ôtô với tốc độ cao, không đội mũ bảo hiểm. Do phóng nhanh, không làm chủ được tốc độ đã tông thẳng vào đuôi xe của tài xế Vinh.
Cú va chạm làm 4 thanh niên trên xe ngã ra đường. Cùng thời điểm trên, xe tải BKS 60V-9753, do tài xế Phạm Văn Ra (32 tuổi, quê quán Đồng Nai) điều khiển chạy tới đã cán qua các nạn nhân