事后调查结果显示，14日下午3时06分，俄亥俄州北部三条超高压输电线路突然发生故障，由于警报系统失灵，控制人员没有发现并采取有效措施，导致输电系统出现连锁反应，并在一个小时之内蔓延到纽约及加拿大的多伦多。事故最早出现于俄亥俄州北部克利夫兰地区一条34.5万伏的超高压输电线路。14日下午3时许，不知什么原因，这条输电线路突然出现过载现象，大量电流回流导致输电线路温度急剧升高，并随高压电线急剧扩散，最终烧断，剩余几条高压输电线路也因不堪重负相继烧断。此后5分钟内，从美国东部到加拿大五大湖区，巨大的电流无路可走，在迂回数千公里的输电线和变压站之间乱窜。俄亥俄州的几座主要发电厂出于保护电机设备的需要，过载保护应急系统自动启动，率先关闭发电机组。此后，密歇根州、纽约及加拿大安大略省的发电机组也相继自动关闭，自此美加中东部近5000万人陷入一片黑暗之中。
莫斯科大停电
2005年5月21日晚19：57起，俄罗斯莫斯科地区电网发生一系列故障，到5月25日 13 11：00左右，莫斯科市大部分地区及附近25个城市发生大面积停电事故，莫斯科电网共断开了321座变电站，除最先停电的500 kV恰吉诺变电站外，还包括16座220 kV变电站，201座110 kV变电站，104座35 kV变电站。直接损失负荷达3 539.5 MW，近400万人的生活受到影响，造成了15～20亿美元的直接经济损失。
事后俄罗斯能源系统公司新闻处宣布，莫斯科地区电力供应中断是由莫斯科电力公司恰吉诺变电站事故引起的，变电站一个配电设备发生短路，之后发生多次火灾和爆破事故，为避免电网超负荷运转，发生更大险情，防险装置自动启动，切断了低压线路。
