El maquinista llegó a detectar que había algún objeto sobre la vía, pero le resultó imposible frenar a tiempo y, como consecuencia del impacto, descarriló. Tras el siniestro se localizaron pequeños trozos de los bloques de hormigón y restos pulverizados sobre los railes.

Después de descarrilar, la máquina y los vagones del Talgo pasaron bajo un puente que atraviesa la vía. De haber chocado contra el puente, la tragedia para los 220 viajeros del tren habría sido mucho mayor y no se habría zanado con dos muertos y más de una veintena de heridos.

La investigación sobre el accidente de Tobarra está actualmente en manos de la justicia. Fuentes de Renfe y del Ministerio de Fomento sostuvieron desde un principio que no se debió a un fallo humano o técnico.