Lửa nhanh chóng lan sang khu rừng thông đặc dụng gần đó. Đám cháy được phát hiện vào giữa trưa bởi du khách đi lễ chùa. Các du khách cho biết lửa bùng lên từ phía sau đền Mẫu và lan nhanh đến chùa hang. Trong vòng 20 phút, lửa đã bốc cao hàng chục mét, lan từ rừng phi lao sang khu rừng thông đặc dụng.
Đến 16 giờ cùng ngày, ông Mạc Văn Xuyên, Phó Chi cục trưởng Chi cục Kiểm lâm tỉnh Quảng Ninh, xác nhận đám cháy vẫn đang lan rộng. Tỉnh đã huy động lực lượng kiểm lâm phối hợp cùng bộ đội và dân địa phương dùng máy thổi và băng cản lửa cố khống chế đám cháy. Do vị trí khó tiếp cận nên cản trở xe chữa cháy chuyên dụng, buộc các cơ quan chức năng dùng thiết bị cầm tay dập lửa và phát quang ngăn đám cháy lan rộng.