L'accident s'est produit peu avant 20h sur la route départementale 683. D'après les premiers éléments de l'enquête de gendarmerie, le conducteur d'une Renault Clio qui circulait dans le sens Besançon - Chalezeule a perdu le contrôle de son véhicule dans un virage pour une raison qui reste à déterminer.
La Clio a glissé sur la chaussée et a violemment percuté la glissière de sécurité avant d'entrer en collision avec une Peugeot 206 qui circulait en sens inverse. La Clio est ensuite partie en tonneaux, percutant à nouveau la glissière, puis une Nissan Pixo qui arrivait aussi en sens inverse.
Les trois occupants de la Clio ont été blessés, dont deux gravement. Le conducteur du véhicule a eu le bras sectionné et son passager arrière présente un grave traumatisme crânien.
Six autres personnes qui se trouvaient dans les deux autres véhicules ont été légèrement blessées. Les neuf blessés ont été transportés à l'hôpital.