Theo kết luận điều tra ban đầu được thông báo từ UBND tỉnh Bình Thuận, nguyên nhân của vụ tai nạn đặc biệt nghiêm trọng nói trên xuất phát từ việc xe khách của nhà xe Sơn Quy, mang biển kiểm soát 38N-5577, vượt xe tải mang biển số 86C-05388, trước khi đâm trực diện vào phần đầu xe khách Phương Trang mang biển số 51B-11224.
Cú va chạm mạnh khiến cho 2 xe khách quay ngang, chắn lòng đường quốc lộ 1A. Sau cú va chạm, xe khách Phương Trang mang biển số 51B-11224 cháy trước, rồi lan sang các phương tiện khác.
Vụ tai nạn xảy ra lúc 4h10 sáng 22/5, tại Kilomet 26, trên quốc lộ 1A, đoạn đi qua thị trấn Thuận Nam – huyện Hàm Thuận Nam, Bình Thuận khiến cho 11 người chết cháy ngay tại chỗ, 1 người khác chết khi được đưa vào bệnh viện Đa khoa tỉnh Bình Thuận, và 1 người chết sau khi được đưa về bệnh viện Chợ Rẫy (TPHCM). Tổng cộng có 13 người chết và 39 người bị thương.
Ngoài 2 xe khách bị cháy rụi và 1 xe tải bị cháy phần đầu, còn có 1 xe máy mang biển số 76X-7800 cũng bị cháy. Đây là xe máy mà hành khách mang theo xe khách Phương Trang, biển số 51B-11224, đem từ Quảng Ngãi vào TPHCM.
Hiện tại, cơ quan chức năng tiếp tục thực hiện các công tác nghiệp vụ nhằm xác định trách nhiệm của các bên liên quan.