Qua điều tra ban đầu, Cơ quan Cảnh sát điều tra xác định nguyên nhân của vụ cháy là do chập điện trên trần tầng 2 của quán karaoke này. Do cơ sở được thiết kế xây dựng với nhiều vật liệu dễ cháy nên đám cháy bùng phát nhanh, rất khó khăn trong công tác chữa cháy, cứu nạn, cứu hộ dẫn đến hậu quả đáng tiếc. 32 nạn nhân tử vong trong đám cháy hiện đã xác định được danh tính 30 nạn nhân và bàn giao cho gia đình mai tang; 15 người bị thương nhẹ đã xuất viện, 2 người bị thương nặng vẫn điều trị tại bệnh viện.
Đại tá Trịnh Ngọc Quyên biểu dương tinh thần ứng trực, sẵn sàng chiến đấu của các đơn vị, địa phương, đặc biệt là tinh thần khẩn trương, kịp thời, không ngại khó khăn, nguy hiểm của các lực lượng tham gia chữa cháy cứu hộ đã cứu được 22 người. Giám đốc Công an tỉnh chỉ đạo các đơn vị nghiệp vụ khẩn trương thu thập thông tin, chứng cứ để điều tra, xử lý vụ án theo đúng quy định của pháp luật, góp phần phòng ngừa vi phạm pháp luật, không để xảy ra sự cố đáng tiếc, gây thiệt hại đến tính mạng, sức khỏe, tài sản của nhân dân.
Cùng với đó, các đơn vị, địa phương thực hiện nghiêm mệnh lệnh của Giám đốc Công an tỉnh khẩn trương ra quân kiểm tra, chấn chỉnh những tồn tại, sai sót ở các cơ sở, hộ gia đình, cá nhân kinh doanh ngành nghề có điều kiện về an ninh trật tự; tuyên truyền nâng cao tinh thần cảnh giác, ý thức chấp hành nghiêm pháp luật về an toàn phòng cháy chữa cháy.
Theo báo cáo của ban đầu của Văn phòng Cơ quan Cảnh sát điều tra, Công an tỉnh Bình Dương, cơ sở kinh doanh karaoke An Phú do ông Lê Anh Xuân (sinh năm 1980, hộ khẩu thường trú tại phường An Phú, thành phố Thủ Đức, Thành phố Hồ Chí Minh) đứng tên đăng ký kinh doanh. Năm 2021, ông Xuân cho ông Phạm Quốc Khải (sinh năm 1989, ngụ tỉnh Hậu Giang) thuê lại. Cơ sở karaoke An Phú được thiết kế, xây dựng với tổng diện tích sàn khoảng 1.500 m2 gồm 3 tầng (1 trệt, 2 lầu và 1 sân thượng); trong đó có 29 phòng hát karaoke, nhiều phòng được sử dụng làm bếp, phòng kỹ thuật, nhà vệ sinh và các công năng khác...
Hỏa hoạn phát sinh tại tầng 2 của cơ sở karaoke An Phú vào khoảng 20 giờ 15 ngày 6/9. Nhận được tin báo cháy, Công an thành phố Thuận An và Phòng Cảnh sát phòng cháy, chữa cháy và cứu nạn cứu hộ, Công an tỉnh Bình Dương nhanh chóng tiếp cận hiện trường chữa cháy, cứu nạn đưa 22 người ra khỏi đám cháy an toàn. Đến 21 giờ 30 cùng ngày, đám cháy được khống chế. Công tác cứu hộ cứu nạn được tiến hành khẩn trương. Đến chiều 7/9, 32 nạn nhân tử vong lần lượt được tìm thấy, đưa ra khỏi hiện trường.