Một cuộc điều tra sơ bộ sau đó đã được tiến hành bởi các quan chức trong bộ phận đường sắt Kharagpur. Cuộc điều tra cho thấy được các bố cục và trình tự sự kiện tại địa điểm xảy ra vụ tai nạn.[50][51]

• Con tàu Coromandel đang trên đường di chuyển về phía hướng nam từ nhà ga Chennai với tốc độ 128 km/h (80 mph) và ban đầu đã được phát tín hiệu để di chuyển trên tuyến chính. Tuy nhiên, vì lý do nào đó, tín hiệu sau đó đã bị tắt khiến cho con tàu di chuyển từ tuyến chính sang tuyến vòng.[52]

• Con tàu Coromondel Express sau đó đã đâm trực diện vào đuôi của một con tàu chở hàng đang đứng yên trên tuyến vòng, khiến đầu máy của Coromandel Express leo lên toa tàu chở hàng và khiến 22 toa phía sau của con tàu bị trật bánh.

• Trong khi đó, con tàu Bengaluru-Howrah SF Express đang di chuyển ngược chiều về hướng bắc nhà ga Howrah với tốc độ 126 km/h (78 mph). Con tàu sau đó đã đâm vào toa của con tàu Coromandel, tuy nhiên, chỉ riêng phần đầu của con tàu bị trật bánh.

• Khi con tàu Coromandel Express bị trật bánh, ba toa tàu của nó đã đâm vào hai toa đầu của Bengaluru-Howrah và hậu quả là 5 toa này chịu thương vong nhiều nhất.

Cơ quan quản lý đường sắt Ấn Độ đã cho biết, lúc địa điểm xảy ra vụ tai nạn thì hệ thống chống va chạm vẫn chưa được triển khai trên đường ray. Mặc dù đã được cảnh báo đến hai lần trong sáu tháng trước về khả nẳng xảy ra tai nạn do hệ thống tín hiệu và những thiếu sót có thể gây trật bánh. Vào ngày 4 tháng 6, bộ trưởng Bộ Đường sắt Ấn Độ là ông Ashwini Vaishnaw đã thông báo xác định được nguyên nhân gốc rễ của vụ tai nạn. Nguyên nhân được xác định là do "sự thay đổi trong hệ thống khoá liên động", một lỗi trong tín hiệu điện tử đã góp phần gây ra vụ tai nạn.[2][53] Thành viên của Hội đồng Đường sắt, Jaya Varma đã khẳng định hệ thống khóa liên động điện tử "không an toàn" chỉ trong 99,9% trường hợp. Nhưng trường hợp mà con tàu xảy ra tình huống nghiêm trọng này là rất hiếm gặp, suy ra, bà kết luận có thể là do đứt dây trong quá trình đào hoặc một số các loại đoản mạch.[54][55]

Tuy nhiên, việc yêu cầu một cuộc điều tra của CBI về vấn đề này là hoàn toàn sai lệch so với các thủ tục và thông lệ đã được thiết lập từ trước đó. Bộ trưởng Bộ Đường sắt lại đi tuyên bố sai sự thật về Ủy ban An toàn Đường sắt (CRS) "đã điều tra ra vấn đề". Một cựu thành viên của Hội đồng Đường sắt đã đặt câu hỏi về tuyên bố của chính phủ về nguyên nhân được xác định. Họ cũng cho biết các nhân viên của CRS có nhiêuf năng lực hơn trong vấn đề về an toàn đường sắt so với CBI. Suy ra CBI chỉ có thể xác định được nguyên nhân, trong khi cuộc điều tra của CRS cũng đã phát hiện ra các vấn đề về hệ thống, cung cấp và đánh giá toàn diện về tình hình an toàn và các phương pháp mà Bộ Đường sắt có thể cải thiện.[56]

Vaishnaw cũng đã khẳng định lại rằng, con tàu Coromandel Express đã đi vào đường vòng, bất chấp tín hiệu hướng dẫn tàu phải đi về phía đường chính. Suy ra, ông cho rằng, có thể ai đó đã chuyển điểm đến nhằm di chuyển tàu về phía đường chính để gây ra tai nạn. Nhưng giả thuyết này lại gây ra một số mâu thuẫn. Một thanh tra tín hiệu trong Bộ Đường sắt đã đánh giá giả thuyết này là "cực kỳ khó để xảy ra" do khi đó còn rất ít thời gian để có thể lập kế hoạch và thực hiện một cách phức tạp như thế này. Thông thường, trưởng ga tại nhà ga Bahanaga Bazar (gần địa điểm xảy ra tai nạn) phải đảm bảo được điểm được đặt đúng hướng sau khi nhận được tín hiệu cho biết con tàu đã đi qua nhà ga. Khi công tắc được đặt thì sẽ không thể thay đổi trong thời gian ít nhất hai phút. Con tàu đang di chuyển với tốc độ 128 km/h trước khi xảy ra tai nạn và khoảng cách giữa nhà ga trước đó (nhà ga Panpana) và ga Bahanaga Bazar là 5 km. Với tốc độ đó, con tàu sẽ phải mất 141 giây (2 phút 21 giây) để đến kịp nhà ga Bahanaga Bazar, nếu trong trường hợp có người cố tình lùi điểm thì thời gian sẽ chỉ còn dưới 20 giây. Vì vậy, việc chuyển điểm có chủ ý phải cần có sự thông đồng với người điều khiển trạm.[56]