Ο εισαγγελέας του Αρείου Πάγου Ισίδωρος Ντογιάκος ανέθεσε την εποπτεία των ερευνών για το πολύνεκρο σιδηροδρομικό δυστύχημα στα Τέμπη, στον εισαγγελέα Λάρισας Σταμάτη Δασκαλόπουλο.
Όλα δείχνουν ότι η φονική τραγωδία επήλθε λόγω ανθρώπινου λάθους, με τα δύο τρένα, την εμπορική αμαξοστοιχία με κατεύθυνση την Αθήνα και την επιβατική αμαξοστοιχία με κατεύθυνση τη Θεσσαλονίκη, να κινούνται σε αντίθετη κατεύθυνση στις ίδιες ράγες με αποτέλεσμα τη σφοδρή μετωπική σύγκρουσή τους.
Σύμφωνα με πληροφορίες της ΕΡΤ, το επιβατικό τρένο φεύγοντας από τη Λάρισα έπρεπε να παραμείνει στην άνοδο. Ωστόσο, είχε διακλαδωθεί και βρισκόταν στην κάθοδο προς Αθήνα όπου κινούταν η εμπορική αμαξοστοιχία. Οι πληροφορίες δεν έχουν επιβεβαιωθεί.
Σύμφωνα με την ΕΡΤ, εννέα υπάλληλοι του ΟΣΕ είναι νεκροί, ενώ στις αρχές καταθέτει ο σταθμάρχης Λάρισας και ο κλειδούχος, καθώς και ο εκπρόσωπος της Hellenic Train.