Do chwili wykolejenia miał co najmniej jedną awarię.
Wykolejenie Monitoring w Salem, miejscowości oddalonej około 32 kilometry (20 mil) od wsi East Palestine uchwycił płonące podwozie jednego z wagonów przejeżdżającego pociągu Norfolk, na 42 minuty przed wykolejeniem.
3 lutego 2023 roku około godziny 20:54 lokalnego czasu wykoleiło się 38 wagonów pociągu. Na krótko przed wypadkiem załoga pociągu miała zostać powiadomiona o awarii i uruchomić hamulec awaryjny. Łożysko koła miało się wtedy przegrzać się o ponad 122 stopnie Celsjusza. W momencie wykolejenia pociąg przemieszczał się z prędkością około 47 mil na godzinę, co było prędkością dopuszczalną – mniejszą niż wyznaczony limit prędkości. Z wykolejonych wagonów 11 stanowiły cysterny przewożące niebezpieczne materiały. Pięć cystern przewoziło ok. litrów (ok. galonów) kancerogennego chlorku winylu. mały|Prace na miejscu zdarzenia