Vào thời điểm trên, ông Ngô Duy Thân (sinh năm 1948, trú xã Xuân Sơn Nam, huyện Đồng Xuân) điều khiển xe máy từ Trạm Y tế xã Xuân Sơn Nam băng qua đường sắt để ra đường ĐT641. Do không chú ý quan sát tín hiệu cảnh báo giao thông tự động nên khi qua đường đã bị tàu khách SE4, do Trần Ngô Quốc (sinh 1983, trú phường Phước Hòa, thành phố Nha Trang, tỉnh Khánh Hòa) điều khiển lưu hành theo hướng Nam - Bắc đâm trực diện. Cú va chạm mạnh làm ông Thân quăng ra xa rồi tử vong tại chỗ.
Ngay sau khi tai nạn xảy ra lực lượng chức năng đã có mặt tại hiện trường để xử lý hậu quả tai nạn. Tàu SE4 chậm hành trình so với quy định 22 phút.