Trước đó, trận mưa lớn kéo dài hai tiếng đồng hồ vào tối ngày 14/9 đã khiến nước mưa từ con suối ở thượng nguồn hồ này cuồn cuộn dâng cao, kéo theo một lượng rất lớn chất thải nông nghiệp đổ ập về phía hạ lưu.

Sáng sớm ngày 15/9, mặt hồ Xuân Hương, nơi con suối chảy vào tràn ngập trong rác thải. Lực lượng công nhân vệ sinh đã phải mất nhiều thời dùng lưới kéo gom rác về một địa điểm để trục vớt. Ước tính có hàng tấn chất thải nông nghiệp đã đổ vào hồ Xuân Hương sau trận mưa lớn.