Đến 18 giờ 40 phút, đám cháy đã lan ra khoảng sáu ngôi nhà. Lực lượng Cảnh sát PCCC số 3 cho biết đã huy động sáu xe cứu hỏa, hơn 100 cán bộ, chiến sĩ đến hiện trường dập lửa. Nhiều bệnh nhân ở khu nhà trọ gần bệnh viện bỏ chạy tán loạn, nhiều người bị mất giấy tờ, tiền bạc và khóc ngất khi chứng kiến tài sản bị thiêu rụi.
Sau đó hàng trăm bệnh nhân của BV Nhi Trung ương được sơ tán khẩn cấp. Khi lực lượng cứu hỏa đã tiếp cận được dãy nhà sát bệnh viện thì đám cháy cơ bản được khống chế.
Đến 20 giờ, đám cháy sát BV Nhi Trung ương đã được dập tắt. Theo cơ quan chức năng, chưa ghi nhận trường hợp nào mắc kẹt trong đám cháy dẫn đến tử vong.