L'accident s'est produit aux alentours de 11h30 sur une route national (N683) au niveau d'Amagney. D'après les premiers éléments de l'enquête de gendarmerie, une voiture Peugeot 306 se serait déportée sur la gauche pour une raison indéterminée, venant percuter une Ford Kuga arrivant en sens inverse. Le conducteur de la 306 et sa passagère, deux jeunes âgés de 18 ans, ont été gravement blessés dans la collision. La jeune fille a été héliportée vers l'hôpital de Besançon et son ami conduit par ambulance.
Dans la Ford, une femme de 64 ans, une autre de 43 ans et deux fillettes âgées de 7 et 10 ans ont été plus légèrement blessées. Elles ont également dues être transportées au CHU part ambulance.
La circulation a été déviée pendant près de deux heures.