Theo điều tra ban đầu: Lúc 14h40’, ngày 9/12, chiếc xe tải loại 5 tấn BS 60P-2106 do tài xế Chu Văn Út (SN 1987, ngụ xã Sông Cầu, huyện Trảng Bom, Đồng Nai) điều khiển trên xe chở gia cầm lưu thông hướng từ xã Tân Hiệp, huyện Phú Giáo hướng về ngã Ba Kỉnh Nhượng, xã Vĩnh Hòa, huyện Phú Giáo. Khi đi đến đoạn đường DH507, đoạn qua ấp Trảng Sắn (xã Vĩnh Hòa) thì va quẹt với chiếc xe máy BS 51L2-6282 do chị Huỳnh Thị Thùy Trang (49 tuổi, ngụ quận 6, TP HCM) điều khiển lưu thông hướng ngược lại, trên xe chở theo chị Nguyễn Thị Ngọc Bích (35 tuổi) và các cháu bé Sư Nguyễn Đăng Khoa (7 tuổi) và Sư Nguyễn Bảo Hưng (1 tuổi). Cú va quẹt khiến cả 4 người trên xe bị thương.
Chưa dừng lại ở đó, sau khi va quẹt với chiếc xe do chị Trang điều khiển, chiếc xe tải tiếp tông vào và cuốn theo chiếc xe máy BS 59L1-194.25 do chị Dương Thị Lệ Thu (SN 1971, ngụ quận 8, TP HCM) điều khiển, trên xe chở cháu Nguyễn Thị Kim Hà (SN 2000) và cháu Dương Thị Kim Duyên (SN 2010) khiến chị Thu và cháu Duyên tử vong. Chiếc xe tải chỉ dừng lại khi lao xuống mương thoát nước và bị cản bởi chiếc cống thoát nước ven đường