0公里速度驶进奶奶包隧道，在转过隧道曲线之后，列车司机王明儒忽然发现隧道出口的山沟旁的护路房倒塌，并且看不到前方利子依达大桥铁轨的反光，立即施行紧急制动。由于从隧道通往大桥的路段是下坡段，坡度达14‰，列车未能在桥面中断位置前停下。1时46分，两台东风3型内燃机车（车号0171、0172）、13号行李车、12号邮政车及3辆客车车厢（9至11号）从桥坠下，其中机车及11至13号车坠入大渡河中，9号和10号车则掉在岸边，8号硬座车厢在桥头的隧道内被强大的冲击力撞出钢轨，翻覆在隧道口外。