Станция Паддингтон имеет очень большое путевое развитие. InterCity 125 следовал по главному пути, который на расстоянии 3.2 км от Паддингтона разветвлялся на два. По примыкающему пути навстречу скоростному поезду следовал Class 165. Стрелка была переведена вдоль главного пути. На светофоре SN120, находившегося по пути следования скоростного поезда, горел зеленый. Следовавший по примыкающему пути пригородный поезд должен был остановиться перед стрелкой и пропустить IC125, на светофоре SN109, находившегося по пути следования Class 165, горел красный. Машинист пригородного поезда принял красный сигнал за желтый, который означает: "можно продолжать движение, но быть готовым остановиться у следующего сигнала", и продолжил ускорение. Роковую роль сыграла медлительность диспетчеров. По правилам, как только поступает информация о том, что поезд проехал на запрещающий сигнал, диспетчер должен отправить машинисту команду "EMERGENCY ALL STOP!", после получения которой машинист должен незамедлительно остановить поезд без предварительного выяснения причин. Однако эта команда была отправлена с большой задержкой, только после того, как диспетчер заметил, что поезд увеличивает скорость. Машинисты обоих поездов применили экстренное торможение после установления визуального контакта между своими составами, но предотвратить катастрофу это уже не могло.
Скоростной InterCity 125 и пригородный Class 165 столкнулись лоб в лоб прямо на стрелочном переводе на суммарной скорости 210 км/ч. Более тяжелый, и двигавшийся с большей скоростью, состав InterCity 125 обладал соответственно большей кинетической энергией. После столкновения он придал обратное ускорение более легкому поезду British Rail Class 165, разрушая его кузов. Сразу после удара у Class 165 повредились топливные баки, из которых на большой скорости было выброшено дизельное топливо. Оно тут же воспламенилось, вероятнее всего от искры в поврежденной столкновением контактной сети. Прогремел мощный взрыв, и первые вагоны оказались охвачены огнем.

В результате аварии в обоих поездах погиб 31 человек, из них 23 пассажира поезда British Rail Class 165, 6 пассажиров поезда InterCity 125 и машинисты обоих составов. Два первых вагона Class 165 и ведомый локомотив IC 125 были полностью уничтожены. Пламя с горящих обломков быстро перекинулось на уцелевшие вагоны. За несколько минут почти полностью выгорел первый вагон скоростного поезда. Из 554 человек, находившихся в обоих составах, выжило 523, из них 227 были госпитализированы с повреждениями различной степени тяжести, остальные 296 с незначительными травмами отказались от госпитализации.

После изучения обломков поезда Class 165 было выяснено, что все системы работали исправно, отказ тормозов не рассматривался в качестве причины крушения. Внимание экспертов сосредоточилось на светофоре SN109. Этот светофор имел нетипичную для железных дорог Великобритании форму. Обычный британский железнодорожный светофор представляет собой вертикальный ряд из четырех сигналов: сверху - желтый, далее - зеленый и второй желтый и внизу - красный. Светофор SN109 имел форму зеркально отраженной буквы "L". На боковой секции располагался красный. Кроме того, его невозможно было увидеть издалека из-за большого количества проводов воздушной контактной сети. Для того, чтобы выяснить, почему Майкл Ходдер принял красный за желтый, группа экспертов обратила внимание на погодные условия. Утром 5 октября была ясная погода. Осеннее утреннее солнце стояло низко и светило прямо на линзу светофора, и солнечные лучи отражались от нее. В итоге, красный сигнал светофора казался не таким насыщенным и ярким, каким должен быть.

За поездами наблюдала диспетчерская в Слау. По должностной инструкции после получения информации о проезде какого-либо состава на запрещающий сигнал, диспетчер должен незамедлительно по радиосвязи передать команду "EMERGENCY ALL STOP!" машинисту, после получения которой он должен применить экстренное торможение. Диспетчеры Слау стали ждать, когда поезд сам остановится, рассчитывая на то, что машинист осознает свою ошибку. Но когда заметили, что поезд наоборот набирает скорость, было уже поздно. Сигнал был отправлен машинисту только когда тот проехал уже 200 м за светофор SN109 и сам увидел несущийся навстречу ему скоростной поезд. Комиссией по расследованию был сделан вывод, что никто из диспетчеров в Слау не имел опыта работы с этой системой предупреждения машиниста в случае проезда на красный свет. Доказательств, что команда "EMERGENCY ALL STOP!" была отправлена машинисту Class 165 до столкновения нет.

5 апреля 2004 года компания "Thames Trains", которой принадлежал BR Class 165, была признана виновной в трагедии и была оштрафована на 2 075 000 £ за неудовлетворительную подготовку членов поездных бригад.
31 октября 2006 года компания "Network Rail", которая установила светофор SN109, была оштрафована на 4 225 000 £.