Nhận được tin báo, lực lượng chức năng đã huy động các xe chữa cháy, phương tiện cùng nhiều cán bộ chiến sĩ có mặt tại hiện trường dập lửa. Tuy nhiên, do hiện trường nằm trong ngõ sâu nên công tác cứu hỏa gặp nhiều khó khăn. Do nhà nằm sâu trong ngõ nên xe cứu hỏa phải đỗ ngoài phố Khương Hạ, dẫn vòi rồng vào trong.

Khoảng 23h20 ngày 12/9, lửa xuất phát từ khu để xe máy tầng một tại chung cư mini trong ngõ 29 phố Khương Hạ, quận Thanh Xuân, Hà Nội, sau đó cháy lan lên 9 tầng chung cư. Đám cháy lớn, lửa bốc mạnh, tràn ra ngoài ô thoáng và lan sang nhà kế bên. Ngôi nhà có diện tích mặt bằng rộng hơn 100 m2, được xây kiểu ống với một mặt tiền, ba mặt giáp nhà dân, chia làm 45 phòng trọ và các phòng đều kín khách thuê.

Thời điểm cháy, cư dân đã và đang chuẩn bị đi ngủ. Thấy khói lửa, mọi người hò nhau chạy lên tầng thượng, một số nhảy xuống mái tôn nhà kế bên.

0h15 ngày 13/9, sau khi phá khóa cửa vào trong, cảnh sát đưa được 2 em bé và 3 người lớn trong tình trạng ngất xỉu. Tất cả được đưa lên xe cứu thương chuyển đến bệnh viện.

Anh Nguyễn Công Huy - Người thuê nhà ở tầng 3 chung cư mini - nhân chứng của vụ cháy cho biết, cả gia đình đã đi ngủ, bất ngờ ngửi thấy mùi khói nên gọi nhau dậy. Khi anh mở cửa ra thì khói đã đậm đặc. Vợ chồng anh và hai con phải đu dây từ tầng ba xuống đất.  0h30: đám cháy được khống chế, nhưng bên trong vẫn còn rất nhiều khói. Công an liên tục phun vòi rồng làm mát, đồng thời tìm kiếm người mắc kẹt.

01h30: Đại tá Dương Đức Hải - Phó Giám đốc Công an TP Hà Nội đến hiện trường, trực tiếp chỉ đạo công tác cứu hộ cứu nạn.

01:38: Lực lượng chức năng đang tiếp cận hiện trường để tìm kiếm nạn nhân. Đám cháy vẫn âm ỉ. Vẫn còn nhiều nạn nhân mắc kẹt bên trong.

02:30: Vẫn còn người mắc kẹt trên tầng tum của toà chung cư mini. Lực lượng chức năng đang tích cực xử lý phun nước vào các ô cửa sổ để ngăn khói, dập lửa và tiếp cận hiện trường để cứu hộ. 04:12: Đại tá Dương Đức Hải và đại tá Phạm Thanh Hùng - Phó giám đốc CATP HN vẫn đang có mặt tại hiện trường để chỉ đạo công tác chữa cháy và cứu nạn.

Chung cư mini này có 9 tầng, 45 phòng với sức chứa hơn 100 người. Theo thông tin của lực lượng chức năng, đã có nạn nhân tử vong. Số liệu về thương vong vẫn đang được cập nhật. Các nạn nhân được cứu khỏi đám cháy hiện đang được đưa đi cấp cứu tại 7 bệnh viện gần nhất. 

Khoảng 4:45 trời đổ mưa to. Lực lượng cứu hộ bắt đầu đưa các nạn nhân xấu số ra khỏi hiện trường. Thông tin ban đầu cho thấy có nhiều nạn nhân đã tử vong. Các nạn nhân được cứu sống vẫn chưa hết bàng hoàng về đám cháy xảy ra trong đêm.