Après cette manoeuvre, il a été surpris par un véhicule automobile qui bifurquait depuis la voie de droite que le motard remontait vers une place de parc située à l'opposé de la chaussée. Le motocycliste a heurté le flanc gauche de la voiture, a été déséquilibré, puis a perdu la maîtrise de son engin, avant d'être projeté contre un pylône des transports publics neuchâtelois. Il n'a malheureusement pas pu être réanimé.
Sur les lieux, une trace de freinage d'une longueur de 15,55 mètres laissée par la roue arrière de la moto a été relevée sur la chaussée, sur la voie de gauche dans le sens de la direction de l'avenue des Portes-Rouges.