回顧案發當天，張文先於下午3點半，騎機車前往中山區林森北路附近連續3次縱火，並燒毀2輛汽車、3輛機車，事後騎乘YouBike返回中正區公園路的租屋處換裝，離開前又縱火燒租屋處，打算湮滅證據。
下午5點半，張文出現在捷運台北車站M8出入口，沿路丟擲煙霧彈，並持刀攻擊制止他的余姓男子。引發騷動後，他混入人群，步行前往千慧旅館，在房內換裝、拿了煙霧彈後，他離開旅館，前往人聲鼎沸的捷運中山站商圈，進行更驚悚的第二波攻擊。
警方調查，張文除了大量煙霧彈之外，還準備13把刀械，並自製35顆汽油彈，第一波攻擊時，他僅攜帶一部分汽油彈，所幸這些汽油彈在他與余男衝突的過程中全部損毀，未造成大規模燃燒，否則傷亡將更加慘重。
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