Khoảnh khắc chiếc máy bay lao xuống đã đã được ghi lại bởi nhiều camera an ninh. Trong một video có thể thấy chiếc máy bay giảm dần độ cao rồi biến mất sau một nhà kho trước khi quả cầu lửa bùng lên làm sáng rực một vùng trời đêm. Thị trưởng Vilnius – Valdas Benkunskas cho biết chiếc máy bay suýt chút nữa là lao thẳng vào ngồi nhà, may mắn là nó lao xuống phần sân gần đó.
Sở cứu hỏa và cứu nạn Lithuania đã sớm tiếp cận hiện trường và đến 7:30 sáng, ngọn lửa được khống chế. Trong đống đổ nát lực lượng cứu nạn tìm thấy phi hành đoàn trong đó 1 người đã tử vong, 3 người còn lại được giải cứu trong đó gồm một người quốc tịch Lithuania, một người Đức và một người Tây Ban Nha. Có 12 người trong ngôi nhà nơi chiếc máy bay lao xuống và tất cả đều được sơ tán an toàn.
Một cuộc điều tra nguyên nhân vụ tai nạn đang được tiến hành. DHL nói chiếc máy bay đã “buộc phải hạ cánh” cách sân bay Vilnius khoảng một cây số. Giới chức Lithuania cho biết không có dấu hiệu bất thường trong buồng lái dựa trên các cuộc hội thoại giữa phi công và kiểm soát không lưu. Một nhân chứng khi đang lái xe đi làm đã thấy chiếc máy bay bay thấp và mô tả cánh phải của máy bay hướng xuống dưới, như thể nó đang cố chuyển hướng trước khi lao xuống mặt đất. Có thể máy bay đã gặp sự cố kỹ thuật hoặc cũng có thể do lỗi phi công. Tuy nhiên, vẫn có một nguyên nhân khác chưa thể loại trừ:
Giám đốc Cơ quan phản gián Lithuania – Darius Jauniskis nói với cánh phóng viên trong một cuộc họp báo rằng: “Chúng tôi không thể loại trừ khả năng khủng bố. Chúng tôi đã cảnh báo những điều như vậy có thể xảy ra và chúng tôi thấy Nga ngày càng hung hăng … Nhưng chúng tôi vẫn chưa thể đưa ra bất kỳ cáo buộc hay khẳng định nào.”
Trước đó, các cơ quan thực thi pháp luật của Mỹ và châu Âu đang bắt tay điều tra loạt vụ nổ xảy ra tại các trung tâm hậu cần của DHL ở Đức và Anh nhằm xác định liệu chăng sự việc này có phải là một phần của chiến dịch phá hoại do các cơ quan tình báo quân sự cấp cao của Nga chỉ đạo hay bởi các cá nhân bên ngoài thực hiện vì lợi ích của Nga.
Cụ thể hồi tháng 7, nhiều vụ nổ đã xảy ra tại kho hậu cần của DHL tại Leipzig, Đức và Birmingham, Anh. Thiết bị nổ được xác định là những chiếc máy mát xa điện được cài thêm chất dễ cháy gốc ma-giê và chúng được gởi đến Anh từ Lithuania. Đây được xem là hoạt động “thử nghiệm” nhằm tìm ra cách để đưa các kiện hàng nguy hiểm này lên máy bay tới Bắc Mỹ.
Đến tháng 10, giới chức Ba Lan cho biết đã bắt 4 người tình nghi liên quan đến một nhóm thực hiện hoạt động phá hoại ngầm. Cảnh sát đang truy tìm 2 nghi phạm còn lại. Cũng theo tuyên bố của Ba Lan, “các bưu kiện chứa chất nổ ngụy trang và vật liệu nguy hiểm” đã được gửi qua đường chuyển phát nhanh đến VQ Anh và các nước thuộc liên minh châu Âu. Các bưu kiện này được thiết kế để “tự bốc cháy hoặc phát nổ trong quá trình vận chuyển trên bộ và trên không”. Mục tiêu của nhóm phá hoại “là để thử nghiệm kênh vận chuyển cho lô hàng này với đích đến cuối cùng là Hoa Kỳ và Canada.”