Ba nạn nhân tử vong được xác định là chị Nguyễn Thị V. (24 tuổi), em gái Nguyễn Thị H. (21 tuổi) và một bé sơ sinh mới 3 ngày tuổi (con của chị V.).

Theo thông tin ban đầu, do chị V. vừa sinh con nên đã về ở tại nhà mẹ ruột là bà Chu Thị Ngụ ở thôn Tân Thượng. Vào tối 5/2, gia đình đã đốt một nồi than củi để sưởi ấm cho mẹ con chị V. trong căn phòng ngủ kín có diện tích khoảng 10m2. Chị Nguyễn Thị H. cũng vào ngủ chung phòng để tiện hỗ trợ chăm sóc chị gái và cháu nhỏ. Đến khoảng 4h sáng ngày 6/2, bà Ngụ mở cửa phòng kiểm tra thì bàng hoàng phát hiện cả 3 người đã nằm bất động trên giường, khi gọi người đến ứng cứu thì các nạn nhân đều đã tử vong.

Tại hiện trường, lực lượng chức năng ghi nhận nồi than trong phòng đã tắt lửa. Ngay sau khi nhận tin báo, Công an xã Hồng Lộc phối hợp với Công an tỉnh Hà Tĩnh đã có mặt để tiến hành khám nghiệm và điều tra.

Bước đầu, nguyên nhân tử vong được nhận định,có thể do các nạn nhân bị ngạt khí CO phát sinh từ việc đốt than sưởi ấm trong không gian kín.