Tai nạn xảy ra lúc 9h53'. Ôtô biển Quảng Bình chở 40 cựu học sinh trường THPT Đồng Hới đi họp lớp, tham quan du lịch. Dọc đường vào hang Tám Cô ở huyện Bố Trách, xe bị lật ở vệ đường Hồ Chí Minh nhánh phía tây, cách Phong Nha khoảng 10 km.
Tại hiện trường, xe nằm gần vách núi, ở vị trí thấp hơn mặt đường và cách mép đường chừng một mét. Nhà chức trách ban đầu ghi nhận 7 người chết và hai người bị kẹt trong xe. Lực lượng cứu hộ cưa khung xe để cứu người bị kẹt, tuy nhiên cả hai đã tử vong.
27 người bị thương được đưa cấp cứu tại Bệnh viện Việt Nam Cuba Đồng Hới. Tính đến chiều tối 26/7 thêm 6 người chết trên đường đi cấp cứu và ở bệnh viện, nâng số ca tử vong lên 15.
Đến 15h30, 13 nạn nhân đã ra viện. Trong những người còn ở lại, 4 trường hợp sức khoẻ nguy kịch. Nhà chức trách đang nhờ bác sĩ Bệnh viện Việt Đức (Hà Nội) hỗ trợ vì một số người có thể phải mổ ngay trong đêm.
Tài xế 27 tuổi bị thương, đang cấp cứu. Công an hiện chưa lấy được lời khai nhưng bệnh viện đã lấy máu xét nghiệm để kiểm tra nồng độ cồn. "Test nhanh ma túy cho kết quả âm tính", ông Khuất Việt Hùng, Phó chủ tịch Uỷ ban An toàn giao thông quốc gia cho biết trong tối 26/7.
Chủ tịch UBND huyện Bố Trạch Trần Quang Vũ cho biết, nhà chức trách nghi "tài xế bị mất lái lúc vào cua khiến xe bị lật sang bên kia đường, rồi kẹt vào vách núi".
Đường Hồ Chí Minh nhánh tây một bên sát núi đá vôi, có nhiều khúc cua. Bên còn lại, tại một số nơi có dòng suối chảy chảy qua, đôi chỗ có khu du lịch, homestay, nhà hàng. Mật độ giao thông ở đây không quá đông, chủ yếu là xe máy của người địa phương và ôtô chở khách du lịch. Tuyến đường này dẫn đến các điểm du lịch nổi tiếng như động Thiên Đường, công viên Ozo, suối nước Moọc, hang Tối, Phong Nha - Kẻ Bàng...
Phó Thủ tướng, Chủ tịch Uỷ ban An toàn giao thông quốc gia Trương Hoà Bình yêu cầu tỉnh Quảng Bình huy động tối đa lực lượng cùng nhân dân tập trung cứu hộ, cứu nạn. Công an nhanh chóng điều tra nguyên nhân, trong đó "lưu ý kiểm tra nồng độ cồn và chất ma tuý" với lái xe.
Đoàn công tác của Bộ Công an do Cục trưởng Cảnh sát giao thông làm trưởng đoàn đã trực tiếp tới hiện trường.