熊ノ平駅を発車して間もなく、碓氷峠第20号隧道付近において本務機機関手は機関車(10000形10004号機)に搭載される主電動機より異臭を感じ、さらに同第21号隧道内において、異音とともに火花を伴う発煙が生じていた。