1963年1月9日凌晨1時44分，505次貨物列車由北京鐵路局南口機務段的解放1型蒸汽機車「解放2211」號牽引從南倉站（位於天津市北辰區的特等貨運車站）發車，本行目的地為滄州站（位於河北省滄州市新華區的一等車站）。將要途經天津西站，曹莊站，楊柳青站，周李莊站，獨流站，靜海站，雙堂站，陳官屯站，唐官屯站，馬廠站，青縣站，李窯站，興濟站，姚官屯站等14個車站，當時的機車上除了一名南口機務段的司機，一名副司機和一名司爐外，還添乘了一名北京鐵路局天津鐵路分局滄州機務段的司機。奇怪的是，負責開車的卻是對天津路段閉塞並不熟悉的滄州機務段司機。
當時正處在年關的運力高峰緊張時期，滄州機務段的司機是被臨時抽調到天津機務段來支援的（當時天津機務段人手緊張），但由於他不熟悉天津路段的閉塞，因此天津鐵路分局派了一名天津機務段的司機在天津西站（位於天津市紅橋區的一等車站）添乘上車（南口機務段的司機在天津西站下車），由兩地司機同時值乘本次列車。
在天津西站開車前，滄州機務段司機對天津機務段的司機說：「我對這邊的線路不熟，有事早點打招呼。」對此，天津機務段的司機一臉熱情地滿口答應。工人階級都是兄弟，這還有啥話說！隨後就將天津西站到唐官屯站（位於天津市靜海區唐官屯鎮的三等車站）區間內的行車閉塞方式簡單地給滄州司機作了介紹，再往下就是河北地界，那裡的閉塞方式滄州司機心知肚明（濃濃的工人階級互助之情躍然紙上有木有）。在這個過程中，505次貨物列車逐漸接近了此行的第二站——曹莊站（位於天津市西青區的四等貨運車站）。
此時的曹莊站內的3道還停著另一趟貨物列車——1103次貨物列車，牽引機車為配屬於天津機務段的解放11型蒸汽機車，該趟列車在曹莊站內臨時停車以待避211次旅客列車。在211次旅客列車正線通過曹莊站後，曹莊站3道下行方向出站信號機變成了可以通行的開放狀態，1103次貨物列車緩緩駛出曹莊站。
1分鐘後，505次貨物列車接近曹莊站下行方向進站信號機，司機瞭望到當時的進站信號機顯示的是「一黃一綠」（允許信號，即准許列車經道岔直向位置，進入車站，越過下一架已經開放的接車進路信號機準備停車），於是滄州司機關汽減速，準備進入曹莊站1道停車。
在進入曹莊站站區後，滄州司機瞭望到前方有兩盞信號燈光，左側的一盞是綠燈，右側的一盞是紅燈。滄州司機覺得很奇怪，不由得問天津司機：「這個綠色信號是給我們的嗎？」
天津司機看了一會兒後面露喜色地回答：「綠色信號開放好啦，是給我們的。」
於是，滄州司機又加汽運行，已經減慢時速至每小時20公里的505次貨物列車在一聲長嘯鳴笛後又開始慢慢加速——
實際上，天津司機看錯了信號，綠色信號燈是3道，是給1103次貨物列車出站用的；而自己的1道的信號燈是紅色，表示站內停車。這一念之差，大禍就此釀成！
又過了1分鐘，505次貨物列車以每小時60公里的時速冒進曹莊站1道的出站信號機，駛入津浦線正線曹莊至楊柳青區間段。
不久，滄州司機就瞭望到前方200米有燈光，這正是1103次貨物列車列尾的守車發出來的。此時，1103次貨物列車整列才剛剛駛出曹莊站不久，時速才只有每小時20公里。
「怎麼搞的，前面有車！」
說著，滄州司機撂閘實施了緊急制動，但已經來不及了，畢竟505次和1103次之間還有40公里的相對時速，不管怎麼剎也不可能在200米的距離內剎住。最終，505次貨物列車和1103次貨物列車以每小時35公里的相對時速在津浦線曹莊至楊柳青區間段發生追尾衝突。
事故造成505次貨物列車的「解放2211」號蒸汽機車小破，煤水車中破1輛，貨車小破2輛，機車乘務員2人受輕傷；1103次貨物列車守車報廢1輛，貨車大破2輛、小破3輛，守車內的運轉車長和押運民警2人受輕傷。津浦線正線中斷行車7小時2分鐘，構成一起貨物列車追尾衝突重大事故。
事故由北京鐵路局派出的事故調查委員會負責調查：
經調查確認，本次事故的直接原因是505次貨物列車的司機認錯出站信號，臆測行車，導致505次貨物列車直接穿過曹莊站駛入正線，與1103次貨物列車發生追尾衝突。
據此，本次事故列北京鐵路局天津鐵路分局天津機務段全部責任（滄州機務段司機作為借調支援天津機務段的人員，借調期間的人事權管理歸天津機務段），影響天津鐵路分局當年的安全成績。
根據調查結果，505次貨物列車的滄州機務段司機被開除路籍移交司法機關追究刑事責任，最終被判處有期徒刑1年（監外執行）；天津機務段司機被開除路籍移交司法機關追究刑事責任，最終被判處有期徒刑1年零3個月（監外執行）。天津機務段段長、書記、分管行車的副段長、車隊長、指導司機等20多名幹部分別被處以行政警告、行政記過、行政記大過至行政撤職不等的處分。