經事故調查組查明，在未進行風險識別、未採取有針對性防范措施的情況下，申通集團維保中心供電公司簽發了不停電作業的工作票，並經上海地鐵第一運營有限公司同意，9月27日13時58分，上海自動化儀表股份有限公司電工在進行地鐵10號線新天地車站電纜孔洞封堵作業時，造成供電缺失，導致10號線新天地集中站信號失電，造成中央調度列車自動監控紅光帶、區間線路區域內車站列車自動監控面板黑屏。地鐵運營由自動係統向人工控制係統轉換。
此時，1016號列車在豫園站下行出站後顯示無速度碼，司機即向10號線調度控制中心報告，行車調度員命令1016號列車以手動限速（RMF）方式向老西門站運行。14時，1016號列車在豫園站至老西門站區間遇紅燈停車，行車調度員命令停車待命。14時01分，行車調度員開始進行列車定位。14時08分，行車調度員未嚴格執行調度規定，違規發布調度命令。
14時35分，1005號列車從豫園站發車。14時37分，1005號列車以54公里／小時的速度行進到豫園站至老西門站區間彎道時，發現前方有列車（1016號）停留，隨即採取制動措施，但由于慣性仍以35公里／小時的速度與1016號列車發生追尾碰撞。
資料圖片：9月27日下午，上海地鐵10號線發生列車追尾，造成多人受傷。圖為傷員被迅速送入就近醫院進行急救。 湯彥俊 攝
資料圖片：9月27日，救援人員在上海地鐵十號線事故現場疏散乘客。 新華社發（鈕一新 攝）
經事故調查組認定，事故的直接原因是：地鐵行車調度員在未準確定位故障區間內全部列車位置的情況下，違規發布電話閉塞命令；接車站值班員在未嚴格確認區間線路是否空閒的情況下，違規同意發車站的電話閉塞要求，導致地鐵10號線1005號列車與1016號列車發生追尾碰撞。
依照有關規定，12名事故責任人受到嚴肅處理：給予申通集團地鐵10號線調度控制中心運營副調度員施瑾留用察看一年、調離調度工作崗位處分；給予10號線調度控制中心調度長湯志華、10號線調度控制中心副經理（主持工作）闊康、申通集團總調度所副主任朱利敏行政撤職處分；給予申通集團運管中心副總經理兼總調度所主任戴祺行政記大過處分；給予地鐵運營一公司老西門站值班員貝宇、地鐵運營一公司總經理朱效潔、申通集團維保中心供電公司副總經理沈建強、申通集團維保中心供電公司總經理王育才行政記過處分。申通集團副總裁兼運營中心總經理邵偉中對事故負有主要領導責任，給予行政降級處分。申通集團總裁俞光耀、申通集團董事長應名洪對事故負有重要領導責任，給予行政記大過處分。
