O acidente desencadeou uma complexa investigação para apurar as causas e responsabilidades, gerando comoção nacional e internacional.

O primeiro relatório do Gabinete de Prevenção e Investigação de Acidentes com Aeronaves e de Acidentes Ferroviários (GPIAAF) concluiu que a causa provável foi a cedência do cabo de ligação "no seu ponto de fixação dentro do trambolho superior da cabina n.º 1". Esta falha, numa zona não visível em inspeções de rotina, tornou os sistemas de travagem ineficazes. O guarda-freio, André Marques, uma das vítimas mortais, acionou os travões pneumático e manual, mas estes "não tiveram efeito em suster ou reduzir a velocidade do veículo", que embateu num edifício a cerca de 60 km/h. A Procuradoria-Geral da República confirmou a identidade das 16 vítimas, de oito nacionalidades distintas: cinco portuguesas, três do Reino Unido, duas da Coreia do Sul, duas canadianas, uma suíça, uma francesa, uma ucraniana e uma norte-americana. Entre as vítimas estavam funcionários da Santa Casa da Misericórdia de Lisboa e turistas, como um casal de arqueólogos canadianos e uma professora universitária norte-americana. A tragédia gerou um intenso debate político, com o Presidente da Câmara de Lisboa, Carlos Moedas, a enfrentar críticas e a recusar demitir-se, enquanto o Presidente da República pediu celeridade na investigação.

Foram levantadas questões sobre a manutenção, a cargo da empresa MNTC, e sobre incidentes anteriores, nomeadamente um descarrilamento em 2018 que não originou um relatório oficial.