Στις 19 και 24, λίγο πριν τις 7:30 το απόγευμα, ξεκίνησε από την Αθήνα ένα τρένο τύπου InterCity με προορισμό τη Θεσσαλονίκη. Σύμφωνα με τον προγραμματισμό, το συγκεκριμένο δρομολόγιο θα περνούσε από τον σταθμό της Λάρισας λίγο μετά τις 10 το βράδυ, συνεχίζοντας την πορεία του βόρεια. Αντίστοιχα, το InterCity με αριθμό 63, το οποίο εκτελούσε την αντίστροφη διαδρομή από Θεσσαλονίκη προς Αθήνα, επρόκειτο να περάσει από τη Λάρισα νωρίτερα, ώστε τα δύο τρένα να διασταυρωθούν στον σταθμό του Λιανοκλαδίου, να αλλάξουν φορά και να συνεχίσουν την αντίστροφη διαδρομή τους.
Η απογευματινή βάρδια του σταθμού Λάρισας, έως τις 10:00 το βράδυ, περιλάμβανε τρεις σταθμάρχες: έναν έμπειρο και δύο νεοπροσληφθέντες που προέρχονταν από την πρόσφατη «φουρνιά» σταθμαρχών. Κατά τη διάρκεια αυτής της βάρδιας, έπρεπε να διαχειριστούν ένα πυκνό και σύνθετο πρόγραμμα κυκλοφορίας. Μέχρι τις 10:10, επρόκειτο να έχει ολοκληρωθεί η διέλευση των τελευταίων τρένων InterCity. Σύμφωνα με τη συνήθη πρακτική, μετά τις 10:14–10:20 θα αποχωρούσαν οι έμπειροι σταθμάρχες και θα παρέμενε ένας μόνο εκπαιδευόμενος, όπως είχε συμβεί και τις προηγούμενες βραδιές.
Ωστόσο, το βράδυ εκείνο σημειώθηκαν πολλαπλά τεχνικά προβλήματα και βλάβες σε προγενέστερα δρομολόγια, προκαλώντας καθυστερήσεις. Αυτές οι καθυστερήσεις συγκέντρωσαν σημαντικό κυκλοφοριακό φόρτο στη νυχτερινή βάρδια, ακριβώς την ώρα που είχε απομείνει μόνος του ένας σταθμάρχης. Η αντίδραση του συστήματος παρακολούθησης κυκλοφορίας του ΟΣΕ δεν υπήρξε έγκαιρη, επιτρέποντας τη συσσώρευση δρομολογίων σε μια χρονική στιγμή όπου η στελέχωση ήταν ανεπαρκής. Ο μοναδικός σταθμάρχης που παρέμεινε στην υπηρεσία αποδείχθηκε, εκ του αποτελέσματος, ανεπαρκής για τη διαχείριση της κατάστασης.
Το βράδυ της τραγωδίας αποδίδεται σε ένα κρίσιμο ανθρώπινο λάθος. Ο σταθμάρχης, βαρυνόμενος από τον φόρτο εργασίας, παρέλειψε να αλλάξει χειροκίνητα μία διακλάδωση (κλειδί), στέλνοντας το επιβατικό τρένο στην αντίθετη γραμμή κυκλοφορίας. Το ερώτημα που προκύπτει είναι κατά πόσο ένα και μόνο ανθρώπινο λάθος μπορεί να οδηγήσει σε μία τέτοια καταστροφή. Δεν υπήρξε κανένα τεχνολογικό ή θεσμικό αντίβαρο ικανό να αποτρέψει το μοιραίο.
Στο ελληνικό σιδηροδρομικό δίκτυο, αν και στις ευρωπαϊκές δηλώσεις αναφέρεται πως εφαρμόζεται το σύστημα φωτοσήμανσης (σήματα φωτεινής ένδειξης που προειδοποιούν για την πληρότητα της γραμμής), στην πραγματικότητα αυτό είτε δεν λειτουργεί είτε δεν εφαρμόζεται σε μεγάλα τμήματα του δικτύου. Ειδικότερα, στη συγκεκριμένη διαδρομή, η φωτοσήμανση ήταν εκτός λειτουργίας. Αυτή η τεχνική έλλειψη σήμαινε ότι και η τηλεδιοίκηση – δηλαδή ο απομακρυσμένος έλεγχος της κυκλοφορίας από κέντρο ελέγχου – δεν ήταν λειτουργική, καθώς προϋποθέτει την ύπαρξη δεδομένων από το σύστημα φωτοσήμανσης. Το κέντρο τηλεδιοίκησης στο συγκεκριμένο σημείο είχε υποστεί πυρκαγιά το 2019 και έκτοτε δεν είχε αποκατασταθεί.
Το τρίτο επίπεδο ασφάλειας, το σύστημα ETCS (European Train Control System), το οποίο εφαρμόζει αυτόματο φρενάρισμα σε περίπτωση κινδύνου, δεν ήταν επίσης ενεργό. Στην πράξη, δεν υπήρχε κανένα από τα κρίσιμα συστήματα ασφαλείας. Το σύστημα βασιζόταν αποκλειστικά στην εντολή του σταθμάρχη, την οποία όφειλε να εμπιστευτεί ο μηχανοδηγός.
Επιπλέον, ακόμα και ο ασύρματος επικοινωνίας VHF λειτουργούσε με περιορισμένη τοπική εμβέλεια, ενώ το ενδιάμεσο σύστημα αναμετάδοσης του σήματος μέσω του δικτύου 4G – για να καλύπτονται οι αποστάσεις μεταξύ σταθμών – είχε υποστεί βλάβη και παρέμενε χωρίς επισκευή. Έτσι, όταν το InterCity 62 αναχώρησε από τη Λάρισα και μπήκε στο αντίθετο ρεύμα κυκλοφορίας, ο μηχανοδηγός δεν είχε ενημέρωση για την ύπαρξη αντίθετης κυκλοφορίας. Δεν άκουσε στον ασύρματο την εμπορική αμαξοστοιχία που ερχόταν, διότι το σήμα δεν αναμεταδόθηκε όπως θα έπρεπε.
Σε αυτήν την κρίσιμη στιγμή, δεν υπήρχε καμία προειδοποίηση, καμία σήμανση, κανένα τεχνολογικό μέσο να ενημερώσει τον μηχανοδηγό ότι η γραμμή ήταν κατειλημμένη. Αν είχε ακούσει την άλλη αμαξοστοιχία στον ασύρματο, ίσως είχε αντιληφθεί ότι εισέρχεται σε τμήμα γραμμής με επικείμενη αντίθετη κυκλοφορία.
Μια ακόμη σοβαρή παθογένεια του σιδηροδρομικού συστήματος ήταν η ανεπίσημη και άτυπη ροή πληροφοριών. Οι μηχανοδηγοί ενημερώνονταν για την κυκλοφορία μέσω προφορικών εντολών και μη καταγεγραμμένων διαύλων. Αυτό σημαίνει ότι δεν μπορεί να διαπιστωθεί με βεβαιότητα ποιες πληροφορίες διέθετε ο μηχανοδηγός, ώστε να θεωρήσει ότι κινούνταν σε γραμμή ελεύθερη από άλλες αμαξοστοιχίες.
Η σύγκρουση των δύο τρένων στοίχισε τη ζωή σε 57 ανθρώπους. Σύμφωνα με τις ιατροδικαστικές εκθέσεις, τουλάχιστον πέντε επιβάτες έχασαν τη ζωή τους όχι κατά την αρχική σύγκρουση, αλλά εξαιτίας της πυρκαγιάς που ακολούθησε. Η διαλεύκανση των αιτίων της φωτιάς αποτελεί κρίσιμο στοιχείο της διερεύνησης.
Όσον αφορά τη διαχείριση του δυστυχήματος, οι πρώτες κρατικές δυνάμεις – περιπολικά και πυροσβεστικά οχήματα – έφτασαν στον τόπο της τραγωδίας 18 λεπτά μετά τη σύγκρουση. Μέχρι εκείνη τη στιγμή, οι επιζώντες είχαν διασωθεί μόνοι τους ή με τη βοήθεια συνεπιβατών, ενώ τα θύματα είχαν ήδη χάσει τη ζωή τους. Στην πραγματικότητα, οι κρατικές υπηρεσίες δεν απεγκλώβισαν κανέναν επιζώντα.
Οι γερανοί που έφτασαν το πρώτο βράδυ χρησιμοποίησαν το έδαφος όπως το βρήκαν, χωρίς ανάγκη για προετοιμασία ή τεχνικές παρεμβάσεις. Ανύψωσαν το βαγόνι Β2 ώστε να διευκολυνθεί η πρόσβαση στο σημείο όπου είχαν στοιβαχτεί τα βαγόνια και σταδιακά απομακρύνθηκαν και τα υπόλοιπα.
Ως προς την αναγνώριση των θυμάτων, δεν εφαρμόστηκε το διεθνές πρωτόκολλο DVI (Disaster Victim Identification) της Interpol. Το αποτέλεσμα ήταν το ελληνικό κράτος να μην διαθέτει επίσημη καταγραφή των σημείων όπου βρέθηκε κάθε σωρός. Οι σχετικές πληροφορίες συγκεντρώθηκαν εκ των υστέρων από την ΕΔΑΠΟ – μια ομάδα ιδιωτών ερευνητών που συστάθηκε από συγγενείς θυμάτων.
Δεν έχει εντοπιστεί καμία επίσημη απόφαση αποδέσμευσης του χώρου του δυστυχήματος. Μοναδική πηγή είναι ανακοινώσεις της Πυροσβεστικής. Η αποδέσμευση έγινε προφορικά και καταγράφηκε στις 3 Μαρτίου 2023. Ωστόσο, στις 4 Μαρτίου καταγράφηκε επισήμως η ανεύρεση ενός τελευταίου ανθρώπινου μέλους, ενώ μήνες αργότερα – τον Νοέμβριο του 2023 και τον Απρίλιο του 2024 – εντοπίστηκαν και άλλα ανθρώπινα υπολείμματα, γεγονός που υποδηλώνει ότι η αρχική επιχείρηση αποκατάστασης δεν ολοκληρώθηκε με τον ενδεδειγμένο τρόπο.
Δυόμισι χρόνια μετά την τραγωδία, βασικά ερωτήματα παραμένουν αναπάντητα. Οι συγγενείς των θυμάτων συνεχίζουν να ζητούν απαντήσεις για το τι ακριβώς συνέβη και πώς έχασαν τη ζωή τους οι άνθρωποί τους. Μέχρι σήμερα, το ελληνικό κράτος δεν έχει κατορθώσει να δώσει πλήρη και τεκμηριωμένη απάντηση.