Lúc này, chiếc xe máy không gắn BKS (sau khi tra cứu BKS là 36K3-120.xx) do Lê Văn D. (SN 2001, ngụ thị trấn Yên Cát, huyện Như Xuân, tỉnh Thanh Hóa) điều khiển chở theo Lục Văn T. (SN 2004, ngụ xã Giao Thiện, huyện Lang Chánh, tỉnh Thanh Hóa) lưu thông hướng huyện Thường Xuân đi huyện Ngọc Lặc), khi tới địa điểm trên đã "đấu đầu" với một chiếc xe máy BKS 36B7-067.xx do Hoàng Xuân Đ. (SN 2000, ngụ xã Thượng Ninh, huyện Như Xuân) điều khiển, chở theo Vi Thị N. (SN 2006, ngụ xã Luận Thành, huyện Thường Xuân) và Lê Văn P. (SN 2008, ngụ thị trấn Yên Cát, huyện Như Xuân) theo hướng ngược lại.
Hậu quả, D., T., Đ. tử vong tại chỗ; P. và N. bị thương được đưa đi cấp cứu tại Bệnh viện Đa khoa huyện Thường Xuân, hai xe máy bị hư hỏng nặng.
Ngay sau khi nhận được tin báo, lực lượng CSGT đường Hồ Chí Minh (Phòng CSGT Công an tỉnh Thanh Hóa) đã nhanh chóng tới nơi xảy ra tai nạn phối hợp với chính quyền địa phương bảo vệ hiện trường, cùng các đơn vị nghiệp vụ Công an tỉnh Thanh Hóa điều tra, làm rõ nguyên nhân vụ tai nạn.