Sesaat sebelum kejadian bus ditabrak truk kontainer memotong jalur dari arah berlawanan. Lalu sejurus kemudian dihantam truk tronton dari belakang.
Tangki truk tronton pecah sehingga menyebabkan munculnya percikan api dan akhirnya merembet ke badan bus.
Kebakaran begitu cepat terjadi, ditengarai karena adanya bahan-bahan yang mudah terbakar di dalam bus, seperti tas dan karpet yang ditaruh di kursi. Korban tewas banyak ditemukan di bagian belakang bus di dekat pintu.
Para saksi menduga para penumpang berusaha ke luar dari sana tapi pintu tersebut justru tak dapat dibuka.
Di dalam bus juga tak dilengkapi alat pemecah kaca sehingga penumpang tak dapat menyelamatkan diri ketika bus terbakar.
Sopir bisa selamat setelah melompat dari bus sedangkan kernetnya memecah kaca bagian depan.
Saat bus itu terbakar, warga di sekitar lokasi melihat adanya kobaran api dan letupan-letupan kecil.
Petugas pemadam kebakaran juga datang untuk membantu memadamkan api. Banyaknya jumlah korban meninggal memaksa pihak RSUD Situbondo untuk mengawetkan jenazah menggunakan balok es.
Jenazah juga hanya ditempatkan di lorong karena ruang kamar mayat tidak terlalu besar.