上海市應急聯動中心21時56分接警后，迅速調派13輛消防車趕赴現場處置，首批消防力量5分種內趕到現場。根據醫(yī)院保安和醫(yī)務人員提供的信息，消防隊員進入3樓1號手術室發(fā)現被困患者，其呼吸軟管已脫落（事后發(fā)現其斷口呈熔融狀），將其抬至3樓樓梯口，經院方現場搶救無效死亡。在救援行動中，消防隊員與醫(yī)務人員將2樓30余名孕產婦、新生兒及陪護人員等成功疏散。經奮力撲救，大火于25分鐘后被撲滅。

經消防部門認定，起火原因為外科大樓3樓2號手術室內北墻上方通電工作中的掛壁式空氣凈化器故障所致。經法醫(yī)尸檢，患者死因系一氧化碳中毒死亡。