Amtrak-tåget, som var på väg mot New York, spårade ur och välte när det passerade Philadelphia. Flera tågvagnar slets sönder eller demolerades vid kraschen och ett stort antal passagerare skadades.
Utöver de fem döda uppges minst sex vara kritiskt skadade och alla passagerare ombord har ännu inte räknats in, vilket gör att man befarar att fler omkom vid olyckan, rapporterar AP. Sammanlagt har 140 personer förts till sjukhus för vård för sina skador.
Ombord på tåget fanns Irakveteranen och före detta kongresspolitikern Patrick Murphy. Kort efter olyckan twittrade han ut bilder från tåget där han skrev att han var okej och där man såg att flera personer fick hjälp av räddningspersonal.
Philadelphias borgmästare Michael Nutter kommenterade olyckan med att den var en "katastrofal röra" och att han "aldrig sett någonting liknande i sitt liv". Han berättade även att alla sju tågvagnar var i olika grad av oordning där somliga låg upp och ned, andra på sidan och vissa slitits sönder.
Tågbolaget Amtrak, som kör den aktuella tåglinjen, visste under natten inte vad som orsakat olyckan men skickade personal till platsen för att försöka ta reda på vad som vållade den.