El día 18 de diciembre de 1965 tuvo lugar el fatal accidente. En efecto, ese día chocaron frontalmente dos trenes de viajeros en la estación de Villar de los Álamos, uno de ellos el Sudexpreso número 18, que cubría el trayecto Irún-Lisboa, y otro el Ómnibus-Correo número 1.802, el 'ligerillo', que cubría el itinerario entre Fuentes de Oñoro y Medina del Campo.
La composición normal del Sudexpreso solía ser de una sola locomotora del tipo 242 remolcando un furgón, dos coches camas y un coche restaurante, además de dos coches de 1ª clase. A su vez, el Ómnibus llevaba su hechura corriente de cinco coches de Renfe, de 1ª, 2ª y 3ª clase, remolcados por una máquina de vapor Tanque del modelo 242-T. Sin embargo, aquella nefasta jornada, el Sudexpreso iba reforzado en su estructura por la gran solicitud de billetes que hubo previa a la Navidad, y era remolcado por dos máquinas de vapor. Había salido de Irún la noche anterior a las 21h40 e iba acumulando un importante retraso en su marcha; debería haber parado quince minutos en Miranda de Ebro (de 00h40 a 00h55) y en Burgos (desde las 02h33 a las 02h41) y, al parecer, ya llevaba en esta última capital castellana un retraso de más de cuatro horas sobre su horario previsto.
El retraso no se recuperaba y paró los tres minutos reglamentarios en Venta de Baños y los ocho de Valladolid, circulando después por Medina y alcanzando Salamanca a las nueve de la mañana, cuando debiera haberse detenido allí desde las 04h51 hasta las 05h01 de esa misma mañana, para después alcanzar la frontera con Portugal en Fuentes de Oñoro a las 07h28 y finalizar su recorrido en la estación de Lisboa-Santa Apolonia a las 14h45, hora portuguesa.
Entretanto, el Ómnibus, había partido esa mañana del 18 de diciembre a las 06h40 de Fuentes de Oñoro, llevando su horario con puntualidad. Tenía prevista su llegada a Salamanca a las 10h05 y a Medina del Campo a las 11h55, donde debiera haber finalizado su recorrido.
La fatalidad hizo que ambos trenes chocaran de frente en la entrada de la estación de Villar de los Álamos, ubicada entre las estaciones de Salamanca y Fuente de San Esteban. El Sudexpreso había partido de Salamanca a las 08h55 (con las mencionadas cuatro horas de retraso) y pasó por la estación de Quejigal sin detenerse. A su vez, el Ómnibus había salido, en dirección contraria al Sudexpreso, a las 09h06 de la estación de Aldehuela de la Bóveda, tras detenerse en ella el minuto reglamentario.
El Ómnibus que venía de Fuentes de Oñoro se había parado en la indicación de entrada de la estación de Villar de los Álamos, esperando a que el Sudexpreso entrara en el mismo apeadero por el lado de Medina y se parara para poder hacer el cruce. Inexplicablemente, el Sudexpreso entró por la parte Salamanca y pasó por la estación de Villar de los Álamos a las 09h10 y, sin detenerse, fue a estrellarse frontalmente con el Ómnibus que estaba inmóvil al final de la estación por el lado de la frontera portuguesa. Más de treinta muertos y el doble de heridos graves fue el resultado del tremendo choque que, sin restar importancia a lo fatal que fue, pudo haber sido peor aún si el Ómnibus hubiera llegado con retraso y, en marcha, se hubiera encontrado de frente con el Sudexpreso...
La extraordinaria demora del tren expreso (recordemos que llegó a Villar de los Álamos más de cuatro horas tarde) debió ser la causa eficiente del accidente porque, sin duda, trastocó el esquema de circulación. Donde normalmente existía la rutina de una parada prescrita de un minuto para el tren Ómnibus-Correo, exactamente de 09h12 a 09h13 y donde no debía surgir ningún problema, ese día tuvo lugar un cruce con un tren extremadamente retrasado.
Después, se pueden aventurar más causas. Por ejemplo, los maquinistas del Sudexpreso, sabiendo que llevaban doble tracción, debieron pronosticar las consecuencias que iba a provocar su retraso en el tráfico, y de ese modo conocer anticipadamente el cruce previsto y la necesidad de pararse en la estación de Villar de los Álamos. Pero alguien incumplió una básica norma de seguridad: o bien su salida de Salamanca no estuvo bien informada del cruce previsto, o bien el maquinista y el fogonero de la primera locomotora del Sudexpreso no estuvieron suficientemente atentos a la señal de entrada (o por la niebla no la vieron) o ignoraron involuntariamente las señales de instrucciones del jefe de Estación de Villar de los Álamos, y no se detuvieron, o es que las indicaciones de unos y otros no fueron correctas y cuando se dieron cuenta de la proximidad del Ómnibus detenido enfrente, no hubo tiempo de cerrar el regulador, frenar y avisar con el silbato a la locomotora titular para que hiciera lo mismo... locomotora que, lógicamente, seguía empujando con fuerza.
Muchas de las víctimas eran obreros portugueses que vivían principalmente en Alemania, Suiza y Francia, y que estaban regresando a su tierra por Navidad. A pesar de que en esos tiempos mirábamos hacia los humildes lusos con cierto desdén, el suceso generó una gran hermandad entre España y Portugal que vivían en sendas dictaduras. Tanta fue la ibérica solidaridad que, esa mañana, las emisoras de radio solicitaron la colaboración de los ciudadanos y toda Salamanca se volcó a ayudar, donando sangre muchas personas. Incluso tres días después del accidente, la Cruz Vermelha portuguesa fletó un tren hasta la capital salmantina para repatriar a los heridos y, en el momento del adiós, el personal sanitario les hizo un pasillo en la entrada de los hospitales Provincial y Virgen de la Vega, que eran los centros donde estuvieron ingresados los heridos, para despedirlos cantándoles “Estudiantina Portuguesa”, bajos los sones de “¡Ay, Portugal! ¿Por qué te quiero tanto?”. A poca distancia de allí, la Avenida de Mirat bullía con centenas de salmantinos despidiendo con vítores a los vehículos de asistencia que partían prestos hacia Villar de los Álamos.