Trước đó, vào khoảng 19 giờ 30 phút ngày 31/7, Ban Chỉ huy Quân sự xã Thượng Ninh nhận được tin báo từ hộ gia đình ông Nguyễn Bách Thảo, trú tại thôn Đông Xuân, về việc phát hiện một quả bom chưa nổ trong quá trình san lấp, xử lý sạt lở ta-luy sát tường nhà ở do ảnh hưởng của cơn bão số 3. Quả bom có đường kính khoảng 40cm, chiều dài khoảng 1,2m, trọng lượng ước tính gần 300kg, lộ thiên khoảng hai phần ba thân.
Ngay sau khi tiếp nhận thông tin, lực lượng quân sự xã đã khẩn trương khoanh vùng, căng dây bảo vệ hiện trường và báo cáo Ủy ban nhân dân xã cùng Ban Chỉ huy Phòng thủ khu vực 5.

Sau khi hoàn tất các phương án bảo đảm an toàn, quả bom được di chuyển đến khu vực Trường bắn Như Xuân, thuộc Trung đoàn 923, Sư đoàn 371, Quân chủng Phòng không-Không quân, đóng tại thôn 8, xã Xuân Bình, tỉnh Thanh Hóa để tiến hành tiêu hủy theo quy định.