新加坡交通部5月29日發表文告說，由新加坡交通安全調查局人員、美國國家運輸安全委員會和聯邦航空管理局代表以及波音公司代表組成的調查小組，在初步分析了新航SQ321航班駕駛艙語音記錄器和飛行數據記錄儀的資料后，整理了當天事故發生的經過。該部門同時發布一份調查報告，這是新航客機事故發生后新加坡政府發布的首份中期報告。

調查報告顯示，SQ321航班5月21日在飛越緬甸南部時很可能遇到了氣流對流活動，導致機身出現輕微震動，而且在沒有收到指令的情況下突然上升到37362英尺（約合11388米），空速也不受控地增加。機師在飛機遇到對流的11秒內就按下了安全帶警示燈，警示燈亮起后，重力急劇變化，導致飛機的高度在4.6秒內突然下降178英尺（約合54米），機艙內未系好安全帶的乘客被向上拋起，隨后又摔落下來。該情況很可能是導致機組人員和乘客受傷的原因。

機師在得知有乘客受傷后，作出了在泰國曼谷機場降落的決定。在嚴重氣流事故發生大約17分鐘后，機師啟動降落程序，并順利在曼谷機場降落。

新加坡航空公司一架客機21日遭遇嚴重氣流顛簸，改道在泰國曼谷降落。新加坡航空公司發表聲明稱，事故造成1人死亡，數十人受傷。