警方調查，年僅20歲的洪姓嫌犯，他一星期前就在高雄市路竹區買好1把菜刀、2把水果刀，準備犯案。19日他就搭高鐵跑來台中，住在南屯區一家汽車旅館，蟄伏至21日、總統就職隔日才動手。
21日上午11點，他搭計程車到捷運「水安宮站」，先在水安宮廁所吞了8顆鎮靜劑，進入捷運站後，先把行李放進置物櫃，然後取出凶刀，放入手提袋內，好整以暇的上車，接著展開無差別的殺戮，幸好被英勇的乘客合力制伏。
洪嫌昨天拒絕夜間偵訊，今天上午，警方突破心防，他終於交代犯案動機。洪供稱，他選擇在總統就職隔日殺人犯案，是因為他對社會運動相當熱中，尤其支持廢死，而且他也有自己獨特見解，加上今年4月大法官為了廢死，舉行釋憲辯論庭，於是為了凸顯此一議題，才仿效鄭捷無差別殺戮。
至於為何在捷運無差別殺戮，與廢死有關，他根本提不出完整的論述，當問及為何選擇在台中捷運犯案，他說，女友父親在高雄捷運工作，若在高捷犯案，恐讓女友一家人為難，此外，因鄭捷在北捷板南線殺人，他不想被拿來鄭捷比較，更不願意讓已經遭槍決的鄭捷搶了風采，排除北捷、高捷，只剩中捷與桃捷，他選擇台中。
