Theo điều tra ban đầu của cơ quan chức năng, nguyên nhân gây ra vụ tai nạn là do xe máy BKS 38P1-2628 được Nguyễn Tiến Hòa (ở Can Lộc, Hà Tĩnh, đang tạm trú học lái xe tại Phù Cát) và Đặng Minh Thắng (kỹ sư, công tác Hạt giao thông 4, Phù Cát) điều khiển cố vượt qua mặt xe container BKS 57M-1152 kéo rơmoóc BKS 52R-1252, do Phạm Thành Long điều khiển chạy cùng chiều theo hướng bắc - nam.

Chiếc xe máy này bất ngờ đụng phải một xe máy khác mang BKS 77X8-2711 chạy ngược chiều đang phóng với tốc độ cao, chở 3 người gồm Lê Văn Dũng, Hà Xuân Quang và Hà Thanh Chung (cùng ở xã Cát Hanh, Phù Cát). Cú va chạm quá mạnh, 2 xe máy và cả 5 người bị hất văng ra xa, có người bị văng xa hơn 10 mét. Chiếc xe container không kịp xử lý do vụ tai nạn xảy ra quá nhanh, nên đã cán qua người Nguyễn Tiến Hòa, những người khác đầu đập mạnh xuống đất...

Hậu quả, 4 người chết tại chỗ, riêng Hà Thanh Chung đưa đi cấp cứu tại Bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình Định nhưng cũng đã tử vong sau đó, 2 xe máy bị hư hỏng hoàn toàn.

Nhận tin báo, lực lượng CA, CSGT, thanh tra giao thông, bảo vệ dân phố... huyện Phù Cát và tỉnh Bình Định có mặt kịp thời điều tiết giao thông, bảo vệ và đo đạc hiện trường nên tình hình giao thông được đảm bảo, không xảy ra ùn tắc hay kẹt xe ngay trong giờ cao điểm của xe tải, xe khách chạy đêm. Quan sát hiện trường cho thấy, nhóm thanh niên đi trên 2 xe máy tổng cộng là 5 người, nhưng chỉ có một người đội mũ bảo hiểm.