Trước đó, khoảng 16h30 ngày 29/9, tại Km 19+475 cung đường Phú Diễn, đoàn tàu hàng ký hiệu 3606 do lái tàu Nguyễn Trọng N. điều khiển đã xảy ra va chạm với xe ôtô 45 chỗ 29B-170.51 chở học sinh trường tiểu học Lý Nam Đế. Vụ va chạm khiến 6 cháu học sinh ngồi trên xe ôtô bị thương, được đưa vào Bệnh viện 103 sơ cấp cứu. Trong đó, 4 cháu học sinh chỉ xây xát nhẹ, có 1 cháu chấn thương đầu, một cháu được chiếu chụp.

Ngay khi vụ va chạm xảy ra, lực lượng chức năng đã có mặt tại hiện trường. Công an quận Nam Từ Liêm và Viện KSND quận Nam Từ Liêm làm công tác khám nghiệm hiện trường ban đầu. Đội Cảnh sát giao thông số 6 Công an Hà Nội cũng có mặt để bảo vệ hiện trường, phục vụ cho công tác điều tra.

Bước đầu lực lượng chức năng đã xác định nguyên nhân vụ tai nạn giữa tàu hỏa và xe chở học sinh là do lỗi của tài xế lái ô tô. Đại diện Tổng công ty Đường sắt Việt Nam cho biết: "Thời điểm trước khi xảy ra vụ tại nạn, người dân đã nhắc tài xế ô tô dừng lại vì sắp có tàu, nhưng không hiểu sao anh ta vẫn cố tình đi qua đường ray và dẫn đến vụ va chạm".

Hiện cơ quan chức năng đang tiếp tục điều tra làm rõ vụ tại nạn