Nhiều tình tiết đã hé lộ nguyên nhân thực tế xảy ra. Khám nghiệm của cơ quan điều tra xác định điểm va chạm nằm trên phần đường dành cho xe ô tô 4 chỗ, cách vị trí tâm đường có dải phân cách giữa khoảng 90m và cách lề đường phần xe ô tô 4 chỗ khoảng 2,4m.

Thực tế khám nghiệm hiện trường cũng chỉ ra rằng, sau khi xe khách vào cua khoảng 16m thì xảy ra va chạm. Từ vị trí xe khách lấn đường đến điểm xảy ra va chạm dài 4m. Qua những dấu vết còn lại tại hiện trường, có thể thấy nhiều khả năng sau khi xe khách Sao Việt va chạm với xe 4 chỗ, xe khách đã bị mất lái và lao thẳng xuống vực sâu 200m.