Do wypadku doszło około godziny 5:30. Zderzyły się ze sobą pociąg towarowy Orlen KolTrans nr 112861 relacji Płock Trzepowo - Sokółka i pociąg towarowy PKP Cargo nr 55272 relacji Białystok - Warszawa Praga. Pociąg towarowy Orlen KolTrans złożony był ze spalinowozów M62 i TEM2 oraz 32 wagonów cystern wypełnionych paliwem ciekłym. Pociąg towarowy PKP Cargo składał się z dwóch elektrowozów ET22 i 7 wagonów, z których 2 były wagonami cysternami z gazem, a 5 węglarkami załadowanymi złomem.

Na skutek zderzenia doszło do wykolejenia pociągu spółki Orlen KolTrans, a następnie zapalenia się lokomotywy TEM2, rozszczelnienia i wybuchu jednego z wagonów cystern z paliwem. Eksplozja wywołała pożar, który objął lokomotywę M62 i siedemnaście z trzydziestu dwóch wagonów składu. Około godziny 7:20 eksplodował drugi z wagonów cystern. Pożar rozprzestrzenił się na infrastrukturę kolejową, nastawnię wykonawczą i sąsiadujące z linią kolejową budynki Zakładu Wschodniego PKP Energetyka.

Na skutek kilkugodzinnego pożaru, którego dogaszanie zostało zakończone około godziny 1:00 następnego dnia, nastąpiły liczne uszkodzenia infrastruktury kolejowej stacji Białystok - torów, sieci trakcyjnej i nastawni wykonawczej Bł1. Ponadto zniszczeniu uległo siedemnaście wagonów z olejem napędowym i benzyną oraz dwie lokomotywy spółki Orlen KolTrans.