Vào thời điểm trên, 3 học sinh Lê Quang Trường, Phạm Văn Hoài cùng trú tại thôn Lương Lễ, xã Tân Hợp và Trần Anh Tuấn, thôn Tân Thuận, xã Tân Lập học sinh lớp 11B5 thuộc Trường THPT Hướng Hóa cùng đi trên xe mô tô không có BKS chạy hướng Khe Sanh - Lao Bảo. Khi đến địa điểm trên thì tông trực diện vào ô tô tải BKS 74C- 00452 do tài xế Nguyễn Long, sinh năm 1976 trú tại xã Tân Hợp điều khiển chạy ngược chiều.
Sau cú tông mạnh, hậu quả 2 học sinh Lê Quang Trường, Phạm Văn Hoài tử vong tại chổ, Trần Anh Tuấn bị thương nặng đang trong tình trạng nguy kịch. Tại hiện trường túi xách và giày dép của cả 3 em vương vãi khắp nơi. Nguyên nhân tai nạn ban đầu được xác định là do 3 học sinh chạy lấn đường, không làm chủ tốc độ gây nên vụ tai nạn đang tiếc trên.
Ngay sau khi vụ tai nạn xảy ra, lực lượng CSGT Công an huyện Hướng Hóa nhanh chóng có mặt tại hiện trường nhằm phân luồng, tránh ùn tắc giao thông và làm rõ vụ việc.
Từ đầu tháng 10 đến nay, trên địa bàn huyện Hướng Hóa liên tiếp xảy ra các vụ tai nạn giao thông nghiêm trọng, trước đó vào tối 6/10 cũng đã xảy ra vụ tai nạn giao thông giữa người đi xe máy và ô tô làm 2 người chết, 6 người bị thương.