Klockan 03.26 på måndagen skulle en polispatrull rutinmässigt kontrollera en bil som stod parkerad vid Sjökumla utanför Motala.
När poliserna närmade sig den andra bilen försvann den från platsen i hög hastighet.
Poliserna följde efter men tappade kontakten med bilen. Strax efter hittade patrullen bilen kraschad mot ett träd i Västra Stenby.
I bilen färdades två män, som båda satt fastklämda efter olyckan. Patrullen tog ut föraren och passageraren, och gjorde livsuppehållande åtgärder tills ambulans kom till platsen.
Båda männen fördes till sjukhus, men avled senare av sina skador.
Anhöriga till föraren, en 28-årig man, är underrättade. Polisen hade på måndagseftermiddagen ännu inte identifierat passageraren.
Både olyckan och polisens agerande ska nu utredas.
- Det är en tragisk händelse, säger Erik Thulin, informatör vid polisen i Östergötland.
