Après 2 heures de course, la Mercedes n°20 de Pierre Levegh percute l'Austin Healey de Lance Macklin dans la ligne droite. La Mercédes explose, son train avant et son moteur continuant leur course dans le public, occasionnant plusieurs dizaines de morts. Levegh est décédé sur le coup et sa voiture n'en finit pas de brûler. L'Austin Healey, après avoir heurté dans un tête-à-queue les murets des stands, gît arrêté avec l'arrière très endommagé.

Charles Fauroux, directeur de course, prend la décision de ne pas stopper l'épreuve, permettant ainsi l'arrivée et l'évacuation des victimes que le départ des spectateurs aurait ralenti. Au total l'accident aura causé la mort de 82 personnes.