另據臺灣《中國時報》報道，該區間車是自新竹開出往基隆，根據目擊者及傷者的說法，當時列車因即將進站，車速緩慢，突然間，第6節車廂內發生爆炸，然后引燃車廂上方燈具，然后火勢延燒至發電機，造成爆炸起火。

目擊者描述，起初有3聲爆炸巨響，原本滑手機、打瞌睡的乘客都被冒出的濃煙火焰驚醒，驚慌往前面車廂逃竄。之后有乘客拿車廂內的滅火器緊急滅火，因此警消趕到時迅速就撲滅火勢，但現場仍彌漫濃煙粉塵，警消隨即緊急疏散民眾。

據臺灣“中央社”報道，一名乘客表示，當時疑似有看到1名年約40歲男子疑似手持長條物品進入車廂后，隨即離開車廂；另有乘客指有看到1名男子推著黑色行李箱進入車廂，隨即離開。

而警方鑒識小組在列車內發現1個類似長形爆竹的物品，是否有人蓄意放置爆裂物？據了解，由于車廂內沒有監視器，且事發突然，乘客當時驚慌失措，未能看清嫌犯容貌，但檢警已組成專案小組，并全面追緝嫌犯。警方現已調閱松山火車站附近監視器，從監視畫面追查可疑男子，檢視是否有背著黑色背包的可疑人士進站上車，因該列車是從新竹發往基隆的區間車，從新竹到案發的松山有21站，警方將逐站地毯式過濾畫面清查。

爆炸發生后，臺北市消防局立即啟動重大傷病患機制，出動消防車輛12輛、救護車輛16輛、人員79名前往救援，并在在松山火車站西側成立救護站，救出25名傷者。25名傷者分別到三總、國泰、北醫、忠孝等6家醫院救治。其中有3人傷勢較嚴重，燒燙傷面積超過10％以上，另身上有爆炸造成的撕裂傷。

案發后，臺當局“交通部長”賀陳旦、“警政署長”陳國恩、“刑事局長”劉柏良等人趕往現場了解，陳國恩更進入爆炸車廂，檢視滿目瘡痍的現場，指示刑事局鑒識中心采證，發現疑似引燃的爆竹殘骸；臺北地檢署主任檢察官滕治平率同檢察官，指揮警方調閱車站附近的監視器追查。

臺鐵表示，爆炸前未接獲任何恐嚇訊息，臺鐵排除機械故障因素爆炸，研判系人為因素所致。事發后因接近午夜，列車仍正常行駛，而8日全線對號、非對號列車與高鐵，在傍晚5時前均因臺風停駛，相關單位將趁此機會全面檢視車廂與站體安全。