Fenytoinnatriumkapslar, som används av 50.000 människor i Storbritannien, tillverkas av Pfizer och säljs av Flynn.
Pfizer sa att det var samarbete med konkurrens- och marknadsmyndigheten.
När Pfizer gjorde drogen under sitt epanutin varumärke, NHS spenderade omkring £ 2,3m på drogen, CMA sade.
Detta belopp steg till 50 miljoner pund 2013.
CMA sa att Pfizer sålde brittiska distributionsrättigheter till Flynn 2012, men fortsatte att tillverka och leverera läkemedlet till företaget.
Analys: Hugh Pym, hälsoredaktör
Detta är en preliminär rapport med påståenden från konkurrens- och marknadsmyndigheten.  Företagen har nu möjlighet att lämna formella svar och ett slutligt beslut kan komma att fattas först nästa år.
Men det kommer i en tid av intensiv debatt om NHS ekonomi, eftersom patientens efterfrågan och kostnaden för behandling stiger snabbare än budgeten ökar.  NHS England brottas med behovet av ambitiösa effektivitetsbesparingar.  Det har varit under eld för att minska antalet behandlingar som finns tillgängliga för patienter genom Cancer Drugs Fund.
Dagens preliminära resultat, med förnyad granskning av läkemedelsutgifterna, är det sista läkemedelsindustrin behöver.
Det var efter denna affär som priserna steg, sade vakthunden i ett preliminärt konstaterande.
"CMA:s slutsatser om dominans och missbruk är preliminära och man kan i detta skede inte dra någon slutsats om att konkurrenslagstiftningen faktiskt har överträtts. Vi kommer att noga överväga eventuella framställningar från Pfizer och Flynn Pharma innan vi bestämmer om lagen har överträtts. ", säger Ann Pope, CMA ledande chef för anti-trust efterlevnad.
Företagen kan bötfällas så mycket som 10 % av den årliga försäljningen för missbruk av en dominerande ställning på en marknad, beroende på hur allvarligt missbruket är.
Pfizer och Flynn kan nu lämna sina egna åsikter och bevis innan vakthunden fattar ett beslut, sade man.
"Att säkerställa en hållbar leverans av våra produkter till brittiska patienter är av största vikt för Pfizer och var i centrum för vårt beslut att sälja produkten", säger Pfizer i ett uttalande. "Pfizer samarbetar fullt ut med CMA:s pågående utredning."
Ett meddelande som lämnats med Flynn Pharma återlämnades inte omedelbart.
Läkemedelsföretag Pfizer och Flynn Pharma har anklagats av den brittiska konkurrensvakthunden för att ta ut "överdrivna och orättvisa" priser för ett läkemedel mot epilepsi.