Vụ nổ xảy ra vào khoảng 8h30 ngày 23-10, đang trong giờ nghỉ giải lao, thì các học sinh và giáo viên tại trường giật mình bởi tiếng nổ lớn ở khu vực phía sau sân thể dục. Tại hiện trường, các giáo viên phát hiện 2 nam học sinh máu me đầy người và đang nằm gục dưới đất, còn nhiều học sinh khác gần đó chạy hoảng loạn, kêu cứu. 2 em học sinh đã được các giáo viên nhanh chóng đưa đi cấp cứu, tuy nhiên em Hoàng Tuấn Vũ (học sinh lớp 8A) đã tử vong ngay khi đang cấp cứu tại Bệnh viên Đa khoa huyện Tuyên Hóa do vết thương quá nặng; còn em Đinh Phương Nam (học sinh lớp 8A) cũng bị thương nặng và hiện đã qua cơn nguy kịch. Theo những thông tin ban đầu người nhà nạn nhân Hoàng Tuấn Vũ cho biết, trên người em Vũ bị nhiều vết thương ở mặt và ngực giống như bom bi găm vào và bị đứt lìa một cánh tay.
Theo kết quả điều tra ban đầu của Công an huyện Tuyên Hóa, vụ nổ là do học sinh Hoàng Tuấn Vũ nhặt được một đầu nổ do chiến tranh sót lại từ bên ngoài rồi mang đến trường để chơi. Trong giờ ra chơi, em Vũ mang đầu nổ ra khu vực sân thể dục, cạnh hàng rào để chơi thì bị phát nổ khiến em Đinh Phương Nam đứng cạnh đó bị thương nặng. Qua khám nghiệm tử thi, phát hiện trong người em Vũ có 1 mỏ lết, 1 bật lửa và cuộn băng dính. Ngoài ra, trong cặp sách của em Vũ còn có một vỏ đạn loại nhỏ và một cục nam châm.
