尾亚站站牌
1981年9月10日某时，从尾亚站（位于新疆维吾尔自治区哈密市尾亚村的三等站）发车，发往烟墩站（位于新疆维吾尔自治区哈密市大泉乡烟墩村的四等车站）的4021次货物列车正以每小时50公里的时速行驶在兰新线下行方向正线，此时负责牵引的本务机车为配属于乌鲁木齐铁路局哈密铁路分局哈密机务段的东风4型内燃机车“东风4-0277”号车，司机室内有1名司机和1名学习司机值乘。
东风4型内燃机车
K13型石渣车
列车在景峡站（位于新疆维吾尔自治区哈密市景峡村的四等车站）停车时加挂了5节K13型石渣车，但因为加挂石渣车的作业用时大大超过预定时间，因此当列车从景峡站出发时已经晚点了至少25分钟。司机急于赶时间，从景峡站开车行驶上兰新线景峡站至思甜站区间段时开始加速至每小时60公里行驶，希望把耽搁的时间赶回来。
然而，景峡至思甜区间段下行方向有一段坡度超过10‰的大长下坡路段，这里的重载货物列车的最高时速不能超过50公里。可是司机为了赶时间，在下坡时没有实施制动，反而继续加速行驶，导致4021次货物列车的行驶时速越来越快，很快时速就超过了90公里并继续以肉眼可见的状态继续加速，到接近思甜站（位于新疆维吾尔自治区哈密市思甜村的四等车站）时，车速已经达到令人咋舌的130公里。此时司机也觉得车速过快，稍微实施了一把制动，但控制效果不明显，车速依然超过每小时120公里。
