Tomizawa perdió el control de su moto, se fue al suelo, y fue atropellado por las máquinas de Alex de Angeles y Scott Redding.
En el momento de la desgracia, el piloto marchaba en cuarta posición de la carrera. Se calcula que el accidente se produjo a una velocidad aproximada de 230 km/h. De Angelis y Redding no tuvieron tiempo de reaccionar: la moto del primero golpeó la cabeza de Tomizawa mientras que la del segundo le pasó por encima.
La imagen de Tomizawa tendido en el suelo sin moverse puso en alerta a todo el personal médico de Misano. El piloto fue llevado a la clínica móvil, donde se le hizo un primer examen y fue estabilizado.
La gravedad de las heridas recomendó el traslado inmediato por carretera al hospital de Riccione. El primer parte médico distribuido por la organización del Mundial indicó que Tomizawa sufría "múltiples traumatismos en tórax, abdomen y cráneo, además de varias hemorragias internas".