Vụ tai nạn xảy ra tại đoạn Km227 + 800 qua xã Hàm Thạnh, huyện Hàm Thuận Nam. Thời điểm trên, xe khách giường nằm biển số 78B-003.70 lưu thông hướng Bắc - Nam. Khi đến địa điểm trên thì tông vào đuôi xe đầu kéo 15C-147.64 lưu thông cùng chiều phía trước.
Phát hiện tai nạn, các ô tô đi đường đã dừng lại hỗ trợ đập kính xe khách để đưa người trong xe ra ngoài. Tại hiện trường, phần đầu xe khách dẹp nát, biến dạng, dính chặt vào đuôi xe đầu kéo. Tài xế bị kẹt cứng ở ghế lái và kêu cứu. Xe đầu kéo đi trên đường đã hỗ trợ kéo rời 2 xe tai nạn để đưa tài xế xe khách ra ngoài.
5 xe cứu thương đã khẩn trương đến hiện trường đưa tài xế và những hành khách bị thương đi bệnh viện cấp cứu. Tuy nhiên, tài xế xe khách tử vong. Được biết, ngay trong đêm, Bệnh viện Đa khoa tỉnh tiếp nhận 11người liên quan vụ tai nạn được đưa đến để cấp cứu. Các y bác sĩ tiến hành kiểm tra sức khỏe, đưa đi chụp x-quang để sàng lọc mức độ bị thương và điều trị. Bước đầu ghi nhận, trong những người được đưa đến bệnh viện có 3 người bị thương nặng.
Sau khi tai nạn xảy ra, Đội 6 thuộc Cục Cảnh sát giao thông phụ trách tuyến cao tốc đã có mặt tại hiện trường để điều tiết giao thông. Công an đã tiến hành khám nghiệm hiện trường vụ tai nạn. Đến 5h cùng ngày, xe cẩu cứu hộ đã cẩu xe khách bị tai nạn rời hiện trường.
Trước đó, lúc khoảng 23h55 ngày 18/9, tại Km191+400 cao tốc Vĩnh Hảo - Phan Thiết (thuộc xã Bình Tân, huyện Bắc Bình) cũng xảy ra vụ TNGT giữa 2 xe ô tô khách khiến 2 người tử vong, 3 người bị thương nặng. Nguyên nhân các vụ tai nạn đang được cơ quan chức năng điều tra.