Las causas del accidente se debieron a que el Expreso procedente de Madrid con un retraso de una hora y cuarto y el de Barcelona que llevaba veinte minutos de retraso, hiciese que los dos expresos se tuviesen que cruzar en Velilla de Ebro, cuando normalmente se cruzaban en La Puebla de Híjar.

[3]​ Nada más ocurrir el accidente el jefe de la estación de Velilla mando un telegrama a Zaragoza avisando del accidente para que mandaran trenes de socorro.

Aunque las primeras ayudas fueron de los propios trabajadores de la estación, y dos médicos que viajaban en los convoyes, se vieron lastrados en esta tarea dado que no tenían el material adecuado.

Un barquero del río Ebro —próximo a la estación— que escuchó el estruendo del accidente, al ver lo ocurrido cruzó el río para avisar a las autoridades municipales de Velilla de Ebro de que se mandara auxilio; esta acción hizo que la gente de los pueblos colindantes ayudaran, e incluso las mujeres de Velilla llevaron sobre las siete de la mañana leche y café para los heridos.

Los muertos y heridos fueron trasladados a Zaragoza en Trenes médicos y autobuses; los trenes de socorro partieron desde Zaragoza, Caspe y Mora la Nueva.