Từ năm 2000, ngành đường sắt Việt Nam đặt mục tiêu giảm thời gian chạy tàu trên tuyến đường sắt Bắc Nam xuống còn 24 giờ vào năm 2008. Theo đó, họ đề xuất cứ mỗi hai năm sẽ rút ngắn một lần, mỗi lần giảm 120 phút.[1] Năm 2002, ngành đường sắt Việt Nam đưa vào vận hành đôi tàu E1 và E2 trên tuyến Đường sắt Bắc Nam với thời gian 30 giờ,[2][3] dự kiến giảm xuống còn 28 giờ vào tháng 9 năm 2004.[4] Tuy nhiên, kế hoạch này sau đó bị trì hoãn vì nhiều nguyên nhân.[5][6] Đến ngày 1 tháng 12 năm 2004, ngành đường sắt đưa vào hoạt động chính thức đôi tàu SE1 và SE2, với thời gian 29 giờ.[7] Như vậy, tính từ năm 1976, đoàn tàu Thống Nhất đã rút ngắn 9 lần, và giảm thời gian đi gần một nửa so với thời gian ban đầu là 58 giờ.[1] Ngày 18 tháng 2 năm 2005, Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội ban hành công văn số 156, trong đó quy định các biện pháp "gỡ giờ" cho các tàu chạy tuyến Bắc Nam. Theo đó, công văn ban hành chế tài giảm 30% lương trong trường hợp lái tàu vào ga chậm 10 phút.[8][9]

Tính đến năm 2004, hệ thống đường sắt Việt Nam có tổng chiều dài hơn 3.000 km, với đường sắt khổ 1.000 mm chiếm hơn 84% chiều dài và không có km nào đạt tiêu chuẩn kỹ thuật. Theo Công ty Tư vấn Đầu tư và Xây dựng, Tổng Công ty Đường sắt Việt Nam, mạng lưới đường sắt nước này tuy được phân bố hợp lý theo chiều dài nhưng nhỏ bé về quy mô và lạc hậu, bán kính nhỏ, độ dốc lớn.[10] Mạng lưới đường sắt này được đánh giá là có 187.675 m chiều dài đặc biệt nguy hiểm, tỉ lệ xảy ra tai nạn rất cao. Trong đó riêng tuyến Hà Nội – Thành phố Hồ Chí Minh có 98.638 m chiều dài.[11] Theo thống kê của ngành đường sắt Việt Nam, năm 2001, Việt Nam có 457 vụ tai nạn giao thông đường sắt khiến 172 người chết 344 người bị thương. Con số này vào năm 2002 là hơn 500 vụ, tương ứng với 200 người chết và khoảng 400 người bị tàn phế.[12] Năm 2004, theo số liệu của Cục Cảnh sát Giao thông Đường bộ – Đường sắt trực thuộc Bộ Công an, Việt Nam có 386 vụ tai nạn đường sắt, với 175 người chết, 230 người bị thương.[13]

Lái tàu Bùi Thái Sơn sinh năm 1962 tại Hưng Yên. Giai đoạn 1983–1985, Sơn theo học tại Trường Công nhân Đường sắt, sau đó về đảm nhận công tác lái máy diezel tại Xí nghiệp Đầu máy Hà Nội. Từ năm 2002, ông chuyển sang công tác lái đầu máy diezel Đổi mới 909. Cùng năm, ông bị khiển trách vì "thiếu chú ý gây tai nạn đứt móc đoàn tàu tại ga Việt Trì – Bạch Hạc".[14] Là một lái tàu bậc ba, bậc cao nhất của thợ lái tàu hỏa, Sơn từng lái tàu tuyến đường Hà Nội – Yên Bái trước khi chuyển sang lái tuyến Hà Nội – Thành phố Hồ Chí Minh.[15]