Theo tình huống giả định diễn tập PCCC và cứu nạn, vào lúc 14h ngày 27/10, xe ôtô tải loại 2 tấn chở hàng hoá đang lưu thông qua đường hầm sông Sài Gòn theo hướng từ quận 1 đi quận 2, TPHCM.
Đến vị trí khu vực gần cửa hầm phía quận 2 (lý trình km 14+500), do tài xế chạy quá tốc độ không làm chủ được tay lái nên đã va chạm vào xe ôtô tải khác đang lưu thông cùng chiều rồi bốc cháy nghi ngút.
Cùng thời điểm, có khoảng 5 xe ôtô, 30 xe máy các loại đang lưu thông trong đường hầm không giữ khoảng cách an toàn đã đâm liên hoàn vào nhau làm ùn tắc giao thông trong đường hầm.
Khoảng 5 phút sau, ngọn lửa lan rộng rồi bao trùm toàn bộ các loại xe ôtô, xe máy bị nạn, lượng khói lớn nên đã lan tỏa ngập trong toàn bộ đường hầm, nhiệt độ đám cháy tăng cao, đe dọa đến tính mạng và sức khỏe người bị kẹt lại trong đường hầm.
Lúc này, có khoảng 40 người bị nạn (bao gồm người dân, nhân viên) trong đường hầm hoảng loạn, tìm cách thoát nạn ra ngoài cửa hầm phía quận 1, quận 2.
Ngoài ra, do có vết xăng, dầu chảy ra ngoài của các xe ôtô, xe máy nên đám cháy có nguy cơ cháy lan và cháy lên các hộp dẫn điện, cáp thông tin, quạt phản lực và tháp thông gió.
Ngay khi sự cố xảy ra, lực lượng tại chỗ phải kịp thời huy động lực lượng, phương tiện để tổ chức thoát nạn, cứu nạn và triển khai chữa cháy ban đầu. Vận hành hệ thống báo cháy, bình chữa cháy xách tay, tủ chữa cháy vách tường, hệ thống thông gió, thoát khỏi, chiếu sáng ... để phục vụ cho công tác tổ chức chữa cháy và tìm kiếm cứu nạn, cứu hộ.
Lực lượng PCCC chuyên nghiệp phối hợp cùng các cơ quan chức năng, bệnh viện… điều động 28 phương tiện cùng gần 300 người đến hiện trường triển khai công tác dập lửa, cứu nạn cứu hộ.
Lính cứu hoả tiếp cận đám cháy từ hai hướng của đường hầm, tổ chức phun nước và hoá chất tạo bọt để dập lửa.
Đồng thời, hướng dẫn người dân thoát nạn, sử dụng băng ca đưa những người bị nạn ra ngoài.
Khoảng 20 phút sau, công tác cứu nạn hoàn tất, ngọn lửa cũng được dập tắt hoàn toàn, kết thúc buổi diễn tập PCCC và cứu nạn trong hầm Thủ Thiêm
