Accidentul s-a produs la scurt timp după miezul nopţii, când în centrul oraşului erau încă foarte mulţi oameni. Martorii spun că au fost cel puţin şase explozii. Un restaurant în care se aflau zeci de persoane a fost spulberat.

Pentru stingerea incendiului au fost mobilizaţi 150 de pompieri. Le-au venit în ajutor şi câteva echipaje din statul american Maine, situat la 25 de kilometri de Lac Megantic. Vagoanele făceau parte dintr-un convoi feroviar compus din cinci locomotive şi 77 de vagoane cisternă încărcate cu petrol. Trenul venea din Statele Unite şi avea ca destinaţie finală estul Canadei. Primele date ale anchetei arată că accidentul a fost provocat de o eroare tehnică.